(57)【要約】  三次元物体の層状製作の方法であって、前記方法が、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して：  少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；及び  前記層を硬化エネルギーに露出し、それによって物体を製作することを含み、  前記第一造形用配合物が、硬化されるとき、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）によって特徴づけられ、前記第二造形用配合物が、硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値によって特徴づけられるか、及び／又は  前記第一造形用配合物と前記第二造形用配合物の弾性率の間の比率が、硬化されるとき、２．７〜２．９の範囲である、方法。【選択図】図９Ａ−９Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元物体の層状製作の方法であって、前記方法が、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して：
少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；及び
前記層を硬化エネルギーに露出し、それによって物体を製作すること
を含み、
前記第一造形用配合物が、硬化されるとき、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）によって特徴づけられ、前記第二造形用配合物が、硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値によって特徴づけられるか、及び／又は
前記第一造形用配合物と前記第二造形用配合物の弾性率の間の比率が、硬化されるとき、２．７〜２．９の範囲である、方法。
【請求項２】
前記第二造形用配合物が、硬化されるとき、５０℃未満又は４５℃未満のＨＤＴによって特徴づけられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
任意選択的に、硬化されるとき、０℃未満のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第二造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
硬化されるとき、−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられかつ少なくとも５個のエトキシル化基を含む少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記エトキシル化硬化性材料の濃度が前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
三次元物体の層状製作の方法であって、前記方法が、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して：
少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；及び
前記層を硬化エネルギーに露出し、それによって物体を製作すること
を含み、
前記第一造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
任意選択的に、硬化されるとき、０℃未満のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％であり、
前記第二造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
硬化されるとき、−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられかつ少なくとも５個のエトキシル化基を含む少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記エトキシル化硬化性材料の濃度が前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である、方法。
【請求項６】
前記第一造形用配合物中の前記硬化性メタクリルモノマーが４４００ｍＷ／分未満の硬化速度によって特徴づけられる、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記第一造形用配合物中の前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の３５〜５０重量％の範囲である、請求項４〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第一造形用配合物中の前記硬化性アクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の１０〜４０重量％の範囲である、請求項４〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第一造形用配合物中の前記（メタ）アクリルオリゴマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の１０〜４０重量％の範囲である、請求項４〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記エトキシル化硬化性モノマーが、１０００センチポアズ未満の室温における粘度、及び少なくとも５００グラム／ｍｏｌの分子量の少なくとも一方によって特徴づけられる、請求項４〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第二造形用配合物中の前記エトキシル化硬化性モノマーの濃度が前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である、請求項４〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記第二造形用配合物中の前記硬化性（メタ）アクリルモノマーの濃度が前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である、請求項４〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第二造形用配合物中の前記硬化性（メタ）アクリルオリゴマーの濃度が前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である、請求項４〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
物体が複数の層から構築され、層状芯が芯領域を構成し、少なくとも一つの層状鞘が外被領域を構成する、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
二つの外被領域がある、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記吐出がボクセル方式であり、前記二つの外被領域の内側外被領域の厚さが約０．１ｍｍ〜約４ｍｍであり、前記二つの外被領域の外側外被領域の厚さが約１５０ミクロン〜約６００ミクロンである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記内側外被領域と前記外側外被領域の間に追加の外被領域がある、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記追加の外被領域が、前記内側外被領域の前記厚さより小さくかつ前記外側外被領域の厚さより小さい厚さを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記追加の外被領域の前記厚さが約７０ミクロン〜約１００ミクロンである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記芯領域中の前記第一造形用配合物の量が前記芯領域の全重量の２５重量％より多い、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記吐出がボクセル方式であり、前記第一造形用配合物のボクセルが前記芯領域内で前記第二造形用配合物のボクセルとインターレースされる、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
二つの外被領域があり、前記二つの外被領域の内側外被領域の厚さが約１ミクロン〜約５ミクロンであり、前記二つの外被領域の外側外被領域の厚さが２又は３ボクセルである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記芯領域が、硬化されるとき、少なくとも６０℃のＨＤＴによって特徴づけられる、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記吐出及び／又は前記硬化エネルギーへの前記露出時に前記層を熱に露出することをさらに含む、請求項１〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記熱に前記露出することは、前記第一造形用配合物の前記ＨＤＴ未満である温度に加熱することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記温度が前記第一造形用配合物の前記ＨＤＴより少なくとも１０℃低い、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記温度が前記第二造形用配合物のＨＤＴより高い、請求項２５又は２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記熱に前記露出することは、少なくとも４０℃の温度に加熱することを含む、請求項２４〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記露出に続いて、物体を加熱することをさらに含む、請求項１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記吐出のモードが、物体が少なくとも１００℃、又は少なくとも１３０℃、又は少なくとも１４０℃のＨＤＴによって特徴づけられるように選択される、請求項１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記吐出のモードが、物体が少なくとも１００Ｊ／ｍのアイゾットノッチ耐衝撃性によって特徴づけられるように選択される、請求項１〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
物体が４ｍｍ未満又は３ｍｍ未満のカール形成を特徴とする、請求項１〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
三次元物体の層状固体自由形状製作の方法であって、前記方法が、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して：
少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物をボクセル方式で吐出し、前記第一造形用配合物のボクセルが前記第二造形用配合物のボクセルとインターレースされる領域を前記層中に形成すること、及び
前記層を硬化エネルギーに露出すること
を含み、
前記第一造形用配合物が、前記硬化エネルギーに露出すると、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）を具備する硬化材料を与えるように特徴づけられ、前記第二造形用配合物が、前記硬化エネルギーに露出すると、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値を具備する硬化材料を与えるように特徴づけられ、及び／又は
前記第一造形用配合物と前記第二造形用配合物の弾性率の間の比率が、硬化されるとき、３未満であり、及び／又は
前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物が請求項４〜１３のいずれかに記載のものである、方法。
【請求項３４】
前記領域が前記層内の芯領域であり、前記方法が、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物のうちの一方を吐出するが、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を吐出せず、前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を前記層中に形成することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第一造形用配合物が前記領域の全重量の２５重量％より多い量である、請求項３３又は３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記領域中の前記第一造形用配合物の量が、前記領域が、硬化されるとき、少なくとも６０℃のＨＤＴによって特徴づけられるように選択される、請求項３３〜３５のいずれかに記載の方法。
【請求項３７】
前記吐出時に前記層を加熱に供することをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
物体の最下層の吐出前に複数の層を吐出して台座を形成することをさらに含む、請求項１〜３７のいずれかに記載の方法。
【請求項３９】
前記台座が芯鞘構造を有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記複数の層を吐出して前記台座を形成することは、前記台座の少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、支持体配合物を吐出して芯領域を前記層中に形成し、支持体配合物及び造形用配合物の組み合わせを吐出して前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する外被領域を前記層中に形成し、前記外被領域の積み重ねが層状鞘を形成し、前記芯領域の積み重ねが層状芯を形成する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記層状鞘が、前記造形用配合物の離隔された柱、及び前記柱間の空間を満たす支持体配合物を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記層状芯が、前記支持体配合物を含み、かついかなる造形用配合物も含まない、請求項４０又は４１に記載の方法。
【請求項４３】
三次元物体を製作するための少なくとも二種の造形用材料配合物を含むキットであって、前記キットが第一造形用配合物及び第二造形用配合物を含み、
前記第一造形用配合物が：
前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも８５℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；
前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも１５０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；
前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも５０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
任意選択的に、前記硬化エネルギーに露出すると０℃未満のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％であり、
前記第二造形用配合物が：
前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも７０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；
前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも１０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
少なくとも５個のエトキシル化基を含み、かつ１０００センチポアズ未満の室温における粘度及び少なくとも５００グラム／ｍｏｌの分子量によって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記エトキシル化硬化性材料の濃度が前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である、キット。
【請求項４４】
三次元物体を製作する方法であって、前記方法は：
固体自由形状製作装置のチャンバー内に、物体の形状に対応する構成パターンで複数の層を連続して形成することを含み、前記複数の層のうちの少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、前記層の前記形成は：
少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；
前記層を非熱硬化エネルギーに露出すること；及び
前記チャンバーを少なくとも４０℃の温度に加熱すること
を含む、方法。
【請求項４５】
三次元印刷システムであって、
各々が異なるタイプの造形用材料を制御可能に吐出する回路を有する複数のインクジェット印刷ヘッド；
前記インクジェット印刷ヘッドによって吐出される造形用材料を受けるためのトレイ；
硬化エネルギーを適用するために構成された硬化装置；
前記インクジェット印刷ヘッドと前記トレイの間の空間から前記回路を熱的に分離するための熱スクリーン；及び
前記空間を加熱するための加熱システム
を含む三次元印刷システム。
【請求項４６】
前記加熱システムが、放射によって前記吐出された造形用材料へ熱を送出するために前記空間に位置された熱放射源を含む、請求項４５に記載の三次元印刷システム。
【請求項４７】
前記加熱システムが、対流によって前記吐出された造形用材料へ熱を送出するために前記空間の外側に位置されたブロワーを含む、請求項４５に記載の三次元印刷システム。
【請求項４８】
前記加熱システムが、熱伝導によって前記吐出された造形用材料へ熱を送出するために前記トレイの裏側と熱接触しているトレイヒーターを含む、請求項４５に記載の三次元印刷システム。
【請求項４９】
前記熱スクリーンが、折り曲げ可能かつ折りたたみ可能であり、前記インクジェット印刷ヘッドの移動中に同時に前記インクジェット印刷ヘッドの一方の側に折り曲げかつインクジェット印刷ヘッドの反対の側に拡張するように配置される、請求項４５に記載の三次元印刷システム。
【請求項５０】
層状の固体自由形状製作で得られた三次元物体であって、物体が、少なくとも一つの芯領域、及び前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を含み、物体が：
少なくとも１００℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）；
少なくとも１００Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値；及び
４ｍｍ未満又は３ｍｍ未満のカール形成
によって特徴づけられる、三次元物体。
【請求項５１】
三次元物体の層状製作の方法であって、複数の台座層を吐出して芯鞘構造を有する層状台座を形成すること、及び複数の物体層を吐出して前記台座の上に物体を形成することを含む方法。
【請求項５２】
前記複数の台座層を吐出することは、少なくとも２つ又は３つの台座層に対して、支持体配合物を吐出して芯領域を前記層中に形成すること、及び支持体配合物と造形用配合物の組み合わせを吐出して前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する外被領域を前記層中に形成することを含み、前記外被領域の積み重ねが層状鞘を形成し、前記芯領域の積み重ねが層状芯を形成する、請求項５１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その一部の実施形態では、物体の付加製造（ＡＭ）に関し、特に限定されないが、希望の機械的特性、例えば希望の加熱撓み温度（ＨＤＴ）を他の特性を妥協せずに示す物体の付加製造のための配合物、方法、及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
付加製造は、一般的に、三次元（３Ｄ）物体が物体のコンピューターモデルを利用して製造される方法である。かかる方法は、視覚化、デモンストレーション及び機械的試作、並びに迅速生産（ＲＭ）の目的のためにデザイン関連分野のような様々な分野で使用されている。
【０００３】
いかなるＡＭシステムの基本操作も、三次元コンピューターモデルを薄い横断面にスライスし、結果を二次元位置データに変換し、データを、三次元構造を層状に製造する制御装置に供給することからなる。
【０００４】
様々なＡＭ技術が存在し、その中にはステレオリソグラフィー、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）、及び三次元（３Ｄ）印刷（特に３Ｄインクジェット印刷）がある。かかる技術は、一種以上の構築材料、一般的には光重合性（光硬化性）材料の層ごとの堆積、及び凝固によって実施されることが一般的である。
【０００５】
例えばステレオリソグラフィーは、液体ＵＶ硬化性材料及びＵＶレーザーを使用する付加製造プロセスである。かかるプロセスでは、構築材料の各吐出された層に対して、吐出された液体構築材料の表面上に部分パターンの断面をトレースする。ＵＶレーザー光に露出すると、構築材料上にトレースされたパターンを硬化し、凝固し、それを下の層に接合する。構築された後、形成された部分は、過剰の構築材料を洗い流すために化学浴に浸漬され、続いて紫外線オーブンで硬化される。
【０００６】
三次元インクジェット印刷プロセスでは、例えば構築材料が、一組のノズルを有する吐出ヘッドから吐出され、支持体構造上に層を堆積する。構築材料に依存して、層は、次いで好適な装置を使用して硬化又は凝固されることができる。
【０００７】
様々な三次元インクジェット印刷技術が存在し、例えば米国特許第６，２５９，９６２号、第６，５６９，３７３号、第６，６５８，３１４号、第６，８５０，３３４号、第７，１８３，３３５号、第７，２０９，７９７号、第７，２２５，０４５号、第７，３００，６１９号、第７，４７９，５１０号、第７，５００，８４６号、第７，９６２，２３７号、第９，０３１，６８０号、及び米国特許出願（公開Ｎｏ．２０１５／０２１００１０）に開示される。それらは、出願人が全て同じであり、その内容は、参考としてここに組み入れられる。
【０００８】
付加製造に使用される印刷システムは、受容媒体及び一つ以上の印刷ヘッドを含むことができる。受容媒体は、例えば印刷ヘッドから吐出された材料を担持するための水平面を含むことができる製作トレイであることができる。印刷ヘッドは、例えば印刷ヘッドの長手方向軸に沿った一つ以上の列の配列で配置された複数の吐出ノズルを有するインクジェットヘッドであることができる。印刷ヘッドは、その長手方向軸が指示方向と実質的に平行になるように位置されることができる。印刷システムは、予め規定された走査計画（ステレオリソグラフィー（ＳＴＬ）フォーマットに変換されかつコントローラにプログラムされたＣＡＤ構成）に従った印刷ヘッドの動きを含む、印刷プロセスを制御するマイクロプロセッサーのようなコントローラをさらに含むことができる。印刷ヘッドは、複数の噴射ノズルを含むことができる。噴射ノズルは、材料を受容媒体上に吐出し、３Ｄ物体の横断面を表わす層を作る。
【０００９】
印刷ヘッドに加えて、吐出された構築材料を硬化するための硬化エネルギー源が存在してもよい。硬化エネルギーは、一般的には放射線、例えばＵＶ放射線である。
【００１０】
加えて、印刷システムは、堆積後かつ少なくとも部分的な凝固後で続く層の堆積前に各層の高さをレベリング及び／又は確立するためのレベリング装置を含むことができる。
【００１１】
構築材料は、造形用材料及び支持体材料を含むことができ、それらは、物体、及び物体が構築されるように物体を支持する一時的な支持構造を形成する。
【００１２】
造形用材料（それは、一種以上の材料を含むことができる）は、希望の物体を生成するために堆積され、支持体材料（それは、一種以上の材料を含むことができる）は、造形用材料要素のあり又はなしで使用され、構築時に物体の特定の領域のために支持構造を与え、例えば物体が湾曲した幾何学的形状、負角、間隙などの突き出ている特徴又は形状を含む場合には、連続する物体層の適切な垂直配置を確実にする。
【００１３】
造形用材料及び支持体材料はともに、それらが吐出される作業温度で液体であり、続いて一般的に硬化エネルギー（例えばＵＶ硬化）にさらすと硬化され、必要な層形状を形成することが好ましい。印刷完了後、支持構造は、除去され、製作された３Ｄ物体の最終形状を出現する。
【００１４】
複数の付加製造プロセスは、一種より多い造形用材料を使用する物体の付加形成を可能にする。例えば、本出願人の公開Ｎｏ．２０１０／０１９１３６０を有する米国特許出願は、複数の吐出ヘッドを有する固体自由形状製作装置、複数の構築材料を製作装置に供給するように構成された構築材料供給装置、及び製作装置及び供給装置を制御するために構成された制御ユニットを含むシステムを開示する。システムは、複数の操作モードを持つ。一つのモードでは、全ての吐出ヘッドが製作装置の単一構築走査サイクル時に作動する。別のモードでは、吐出ヘッドの一つ以上が単一構築走査サイクル又はその一部の時に作動しない。
【００１５】
Ｐｏｌｙｊｅｔ（商品名）（Ｓｔｒａｔａｓｙｓ  Ｌｔｄ．、イスラエル）のような３Ｄインクジェット印刷プロセスでは、構築材料は、一つ以上の印刷ヘッドから選択的に噴射され、ソフトウェアファイルによって規定されるような予め決定された構成に従って連続層で製作トレイの上に堆積される。
【００１６】
硬化された硬い造形用材料が最終物体を形成するとき、硬化材料は、その有用性を確保するために、室温より高い加熱撓み温度（ＨＤＴ）を示すことが好ましい。一般的には、硬化された造形用材料は、少なくとも３５℃のＨＤＴを示すべきである。物体が変動可能な条件で安定であるためには、より高いＨＤＴが望ましい。
【００１７】
本出願人による、公開Ｎｏ．２０１３／００４００９１を持つ米国特許出願は、複数の層、及び芯領域を構成する層状の芯、及び外被領域を構成する層状の鞘から構成される、鞘で覆われた物体の固体自由形状製作のための方法及びシステムを開示する。
【発明の概要】
【００１８】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元物体の層状製作の方法が提供される。前記方法は、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成することを含む。前記方法は、任意選択的にかつ好ましくは、前記層を硬化エネルギーに露出することも含む。前記第一造形用配合物は、任意選択的にかつ好ましくは、硬化されるとき、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）によって特徴づけられ、前記第二造形用配合物は、硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値によって特徴づけられる。
【００１９】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物と前記第二造形用配合物の弾性率の間の比率は、硬化されるとき、２．７〜２．９の範囲である。
【００２０】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元物体の層状製作の方法が提供される。前記方法は、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成することを含む。前記方法は、任意選択的にかつ好ましくは、前記層を硬化エネルギーに露出することも含む。前記第一造形用配合物と前記第二造形用配合物の弾性率の間の比率は、硬化されるとき、２．７〜２．９の範囲である。
【００２１】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物は、硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；硬化されるとき、少なくとも１５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び任意選択的に、硬化されるとき、０℃未満のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマーを含み、前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％である。
【００２２】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第二造形用配合物は、硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び硬化されるとき、−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられかつ少なくとも５個のエトキシル化基を含む少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマーを含み、前記エトキシル化硬化性材料の濃度が前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である。
【００２３】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元物体の層状製作の方法が提供される。前記方法は、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；前記層を硬化エネルギーに露出することを含む。好ましくは、前記第一造形用配合物は、硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；硬化されるとき、少なくとも１５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び任意選択的に、硬化されるとき、０℃未満のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマーを含む。好ましくは、前記硬化性メタクリルモノマーの濃度は前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％である。好ましくは、前記第二造形用配合物は、硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び硬化されるとき、−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられかつ少なくとも５個のエトキシル化基を含む少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマーを含む。好ましくは、前記エトキシル化硬化性材料の濃度は前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である。
【００２４】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物中の前記硬化性メタクリルモノマーは４４００ｍＷ／分未満の硬化速度によって特徴づけられる。
【００２５】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物中の前記硬化性メタクリルモノマーの濃度は前記第一造形用配合物の全重量の３５〜５０重量％の範囲である。
【００２６】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物中の前記硬化性アクリルモノマーの濃度は前記第一造形用配合物の全重量の１０〜４０重量％の範囲である。
【００２７】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物中の前記（メタ）アクリルオリゴマーの濃度は前記第一造形用配合物の全重量の１０〜４０重量％の範囲である。
【００２８】
本発明の一部の実施形態によれば、前記エトキシル化硬化性モノマーは、１０００センチポアズ未満の室温における粘度、及び少なくとも５００グラム／ｍｏｌの分子量の少なくとも一方によって特徴づけられる。
【００２９】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第二造形用配合物中の前記エトキシル化硬化性モノマーの濃度は前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である。
【００３０】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第二造形用配合物中の前記硬化性（メタ）アクリルモノマーの濃度は前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である。
【００３１】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第二造形用配合物中の前記硬化性（メタ）アクリルオリゴマーの濃度は前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である。
【００３２】
本発明の一部の実施形態によれば、第一造形用材料配合物及び／又は第二造形用材料配合物は、硬化を開始するための開示剤をさらに含む。
【００３３】
本発明の一部の実施形態によれば、第一造形用材料配合物及び／又は第二造形用材料配合物中の開始剤の濃度は、独立してそれぞれの配合物の全重量の０．５〜５％の範囲である。
【００３４】
本発明の一部の実施形態によれば、第一造形用材料配合物及び／又は第二造形用材料配合物は、界面活性剤、分散剤及び抑制剤のうちの少なくとも一つをさらに含む。
【００３５】
本発明の一部の実施形態によれば、第一造形用材料配合物は、硬化されるとき、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）によって特徴づけられる。
【００３６】
本発明の一部の実施形態によれば、第二造形用材料配合物は、硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値によって特徴づけられる。
【００３７】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第二造形用配合物は、硬化されるとき、５０℃未満又は４５℃未満のＨＤＴによって特徴づけられる。
【００３８】
本発明の一部の実施形態によれば、物体は複数の層から構築され、層状芯は芯領域を構成し、少なくとも一つの層状鞘は外被領域を構成する。
【００３９】
本発明の一部の実施形態によれば、二つの外被領域がある。
【００４０】
本発明の一部の実施形態によれば、前記吐出はボクセル方式であり、前記二つの外被領域の内側外被領域の厚さは約０．１ｍｍ〜約４ｍｍであり、前記二つの外被領域の外側外被領域の厚さは約１５０ミクロン〜約６００ミクロンである。
【００４１】
本発明の一部の実施形態によれば、前記内側外被領域と前記外側外被領域の間に追加の外被領域がある。
【００４２】
本発明の一部の実施形態によれば、前記追加の外被領域は、前記内側外被領域の前記厚さより小さくかつ前記外側外被領域の厚さより小さい厚さを有する。
【００４３】
本発明の一部の実施形態によれば、前記追加の外被領域の前記厚さは約７０ミクロン〜約１００ミクロンである。
【００４４】
本発明の一部の実施形態によれば、前記芯領域中の前記第一造形用配合物の量は前記芯領域の全重量の２５重量％より多い。
【００４５】
本発明の一部の実施形態によれば、前記吐出はボクセル方式であり、前記第一造形用配合物のボクセルは前記芯領域内で前記第二造形用配合物のボクセルとインターレースされる。
【００４６】
本発明の一部の実施形態によれば、二つの外被領域があり、前記二つの外被領域の内側外被領域の厚さは約１ミクロン〜約５ミクロンであり、前記二つの外被領域の外側外被領域の厚さは２又は３ボクセルである。
【００４７】
本発明の一部の実施形態によれば、前記芯領域は、硬化されるとき、少なくとも６０℃のＨＤＴによって特徴づけられる。
【００４８】
本発明の一部の実施形態によれば、前記吐出及び／又は前記硬化エネルギーへの前記露出時に前記層を熱に露出することをさらに含む。
【００４９】
本発明の一部の実施形態によれば、前記熱に前記露出することは、前記第一造形用配合物の前記ＨＤＴ未満である温度に加熱することを含む。
【００５０】
本発明の一部の実施形態によれば、前記温度は前記第一造形用配合物の前記ＨＤＴより少なくとも１０℃低い。
【００５１】
本発明の一部の実施形態によれば、前記温度は前記第二造形用配合物のＨＤＴより高い。
【００５２】
本発明の一部の実施形態によれば、前記熱に前記露出することは、少なくとも４０℃の温度に加熱することを含む。本発明の一部の実施形態によれば、加熱は、約４０℃〜約６０℃の範囲の温度にすることである。
【００５３】
本発明の一部の実施形態によれば、熱への露出は、熱伝導によって実施される。本発明の一部の実施形態によれば、熱への露出は、放射によって実施される。本発明の一部の実施形態によれば、熱への露出は、熱対流によって実施される。
【００５４】
本発明の一部の実施形態によれば、硬化エネルギーは、ＵＶ放射を含む。本発明の一部の実施形態によれば、第一造形用配合物及び第二造形用配合物中の硬化性材料の各々は、ＵＶ硬化性材料である。
【００５５】
本発明の一部の実施形態によれば、前記方法は、前記露出に続いて、物体を加熱することをさらに含む。
【００５６】
本発明の一部の実施形態によれば、加熱は、少なくとも１２０℃の温度で少なくとも１時間の期間である。
【００５７】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記吐出のモードは、物体が少なくとも１００℃、又は少なくとも１３０℃、又は少なくとも１４０℃のＨＤＴによって特徴づけられるように選択される。
【００５８】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記吐出のモードは、物体が少なくとも１００Ｊ／ｍのアイゾットノッチ耐衝撃性によって特徴づけられるように選択される。
【００５９】
本発明の一部の実施形態によれば、物体は４ｍｍ未満又は３ｍｍ未満のカール形成を特徴とする。
【００６０】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元物体の層状固体自由形状製作の方法が提供される。前記方法は、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物をボクセル方式で吐出し、前記第一造形用配合物のボクセルが前記第二造形用配合物のボクセルとインターレースされる領域を前記層中に形成すること、及び前記層を硬化エネルギーに露出することを含む。好ましくは、前記第一造形用配合物は、前記硬化エネルギーに露出すると、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）を具備する硬化材料を与えるように特徴づけられ、前記第二造形用配合物は、前記硬化エネルギーに露出すると、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値を具備する硬化材料を与えるように特徴づけられる。好ましくは、前記第一造形用配合物と前記第二造形用配合物の弾性率の間の比率は、硬化されるとき、３未満であり、及び／又は前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物は、上に記載のものであり、任意選択的に以下にさらに説明されるものである。
【００６１】
本発明の一部の実施形態によれば、前記領域は前記層内の芯領域であり、前記方法は、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物のうちの一方を吐出するが、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を吐出せず、前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を前記層中に形成することを含む。
【００６２】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物は前記領域の全重量の２５重量％より多い量である。
【００６３】
本発明の一部の実施形態によれば、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記領域中の前記第一造形用配合物の量は、前記領域が、硬化されるとき、少なくとも６０℃のＨＤＴによって特徴づけられるように選択される。
【００６４】
本発明の一部の実施形態によれば、前記方法は、前記吐出時に前記層を加熱に供することをさらに含む。
【００６５】
本発明の一部の実施形態によれば、前記層を加熱に供することは、上に記載のものであり、任意選択的に以下にさらに説明されるものである。
【００６６】
本発明の一部の実施形態によれば、前記方法は、物体の最下層の吐出前に複数の層を吐出して台座を形成することをさらに含む。
【００６７】
本発明の一部の実施形態によれば、前記台座は芯鞘構造を有する。
【００６８】
本発明の一部の実施形態によれば、前記複数の層を吐出して前記台座を形成することは、前記台座の少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、支持体配合物を吐出して芯領域を前記層中に形成し、支持体配合物及び造形用配合物の組み合わせを吐出して前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する外被領域を前記層中に形成し、前記外被領域の積み重ねが層状鞘を形成し、前記芯領域の積み重ねが層状芯を形成する。
【００６９】
本発明の一部の実施形態によれば、前記層状鞘は、前記造形用配合物の離隔された柱、及び前記柱間の空間を満たす支持体配合物を含む。
【００７０】
本発明の一部の実施形態によれば、前記層状芯は、前記支持体配合物を含み、かついかなる造形用配合物も含まない。
【００７１】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元物体を製作するための少なくとも二種の造形用材料配合物を含むキットが提供される。前記キットは第一造形用配合物及び第二造形用配合物を含む。前記第一造形用配合物は、前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも８５℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも１５０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも５０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び任意選択的に、前記硬化エネルギーに露出すると０℃未満のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマーを含み、前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％である。前記第二造形用配合物は、前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも７０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；前記硬化エネルギーに露出すると少なくとも１０℃のＴｇを具備する硬化材料を与えるように特徴づけられた少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び少なくとも５個のエトキシル化基を含み、かつ１０００センチポアズ未満の室温における粘度及び少なくとも５００グラム／ｍｏｌの分子量によって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマーを含み、前記エトキシル化硬化性材料の濃度が前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である。
【００７２】
本発明の一部の実施形態によれば、第一造形用配合物と第二造形用配合物は、キット内に別個に包装される。
【００７３】
本発明の一部の実施形態によれば、キットは、第一造形用配合物及び／又は第二造形用配合物の硬化を開始するための少なくとも一種の開始剤を含む。
【００７４】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元物体を製作する方法が提供される。前記方法は、固体自由形状製作装置のチャンバー内に、物体の形状に対応する構成パターンで複数の層を連続して形成することを含み、前記複数の層のうちの少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、前記層の前記形成は、少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成することを含む。前記方法は、好ましくは、前記層を非熱硬化エネルギーに露出すること；及び前記チャンバーを少なくとも４０℃の温度に加熱することを含む。
【００７５】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元印刷システムが提供される。前記システムは、各々が異なるタイプの造形用材料を制御可能に吐出する回路を有する複数のインクジェット印刷ヘッド；前記インクジェット印刷ヘッドによって吐出される造形用材料を受けるためのトレイ；硬化エネルギーを適用するために構成された硬化装置；前記インクジェット印刷ヘッドと前記トレイの間の空間から前記回路を熱的に分離するための熱スクリーン；及び前記空間を加熱するための加熱システムを含む。
【００７６】
本発明の一部の実施形態によれば、前記加熱システムは、放射によって前記吐出された造形用材料へ熱を送出するために前記空間に位置された熱放射源を含む。
【００７７】
本発明の一部の実施形態によれば、前記加熱システムは、対流によって前記吐出された造形用材料へ熱を送出するために前記空間の外側に位置されたブロワーを含む。
【００７８】
本発明の一部の実施形態によれば、前記加熱システムは、熱伝導によって前記吐出された造形用材料へ熱を送出するために前記トレイの裏側と熱接触しているトレイヒーターを含む。
【００７９】
本発明の一部の実施形態によれば、前記熱スクリーンは、折り曲げ可能かつ折りたたみ可能であり、前記インクジェット印刷ヘッドの移動中に同時に前記インクジェット印刷ヘッドの一方の側に折り曲げかつインクジェット印刷ヘッドの反対の側に拡張するように配置される。
【００８０】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、層状の固体自由形状製作で得られた三次元物体が提供される。前記物体は、少なくとも一つの芯領域、及び前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を含み、物体が：
少なくとも１００℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）；
少なくとも１００Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値；及び
４ｍｍ未満又は３ｍｍ未満のカール形成
によって特徴づけられる。
【００８１】
本発明の一部の実施形態の一態様によれば、三次元物体の層状製作の方法が提供される。前記方法は、複数の台座層を吐出して芯鞘構造を有する層状台座を形成すること、及び複数の物体層を吐出して前記台座の上に物体を形成することを含む。
【００８２】
本発明の一部の実施形態によれば、前記複数の台座層を吐出することは、少なくとも２つ又は３つの台座層に対して、支持体配合物を吐出して芯領域を前記層中に形成すること、及び支持体配合物と造形用配合物の組み合わせを吐出して前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する外被領域を前記層中に形成することを含み、前記外被領域の積み重ねが層状鞘を形成し、前記芯領域の積み重ねが層状芯を形成する。
【００８３】
本発明の一部の実施形態によれば、芯鞘構造は、第一支持体配合物から作られかついかなる造形用配合物もない層状芯、及び造形用配合物及び第二支持体配合物の組み合わせから形成された層状鞘を含む。
【００８４】
本発明の一部の実施形態によれば、芯鞘構造は、造形用配合物から作られた離隔された柱を有する層状鞘、及び柱間の空間を満たす支持体配合物を含む。
【００８５】
本発明の一部の実施形態によれば、複数の物体層を吐出することは、少なくとも２つ又は３つの物体層に対して、第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、第一造形用配合物及び第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、第一造形用配合物及び第二造形用配合物の一方を使用するが第一造形用配合物及び第二造形用配合物の他方を使用せずに芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成することを含む。
【００８６】
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および／または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。
【００８７】
本発明の実施形態の方法および／またはシステムを実行することは、選択されたタスクを、手動操作で、自動的にまたはそれらを組み合わせて実行または完了することを含んでいる。さらに、本発明の方法および／またはシステムの実施形態の実際の機器や装置によって、いくつもの選択されたステップを、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、あるいはオペレーティングシステムを用いるそれらの組合せによって実行できる。
【００８８】
例えば、本発明の実施形態による選択されたタスクを実行するためのハードウェアは、チップまたは回路として実施されることができる。ソフトウェアとして、本発明の実施形態により選択されたタスクは、コンピューターが適切なオペレーティングシステムを使って実行する複数のソフトウェアの命令のようなソフトウェアとして実施されることができる。本発明の例示的な実施形態において、本明細書に記載される方法および／またはシステムの例示的な実施形態による１つ以上のタスクは、データプロセッサ、例えば複数の命令を実行する計算プラットフォームで実行される。任意選択的に、データプロセッサは、命令および／またはデータを格納するための揮発性メモリ、および／または、命令および／またはデータを格納するための不揮発性記憶装置（例えば、磁気ハードディスク、および／または取り外し可能な記録媒体）を含む。任意選択的に、ネットワーク接続もさらに提供される。ディスプレイおよび／またはユーザ入力装置（例えば、キーボードまたはマウス）も、任意選択的にさらに提供される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
本明細書では本発明のいくつかの実施形態を単に例示し添付の図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の実施形態を例示考察することだけを目的としていることを強調するものである。この点について、図面について行う説明によって、本発明の実施形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。
【００９０】
【図１Ａ−１Ｇ】図１Ａ−１Ｇは、造形用配合物中のクラックから生じる応力分布を分析するために本発明の一部の実施形態に従って実施されたコンピューターシミュレーションの結果を示す。
【００９１】
【図２Ａ−２Ｂ】図２Ａ−２Ｂは、種々の印刷物体のＨＤＴに対する芯中の本発明の一部の実施形態による例示的配合物（図２Ａ中のＲＦ４ｗとして言及される配合物、及び図２Ｂ中のＲＦ７１として言及される配合物）の種々の濃度の効果を示す。
【００９２】
【図３Ａ−３Ｂ】図３Ａ−３Ｂは、本明細書においてＲＦ５３５（図３Ｂ）として言及される前に記載された配合物の種々の濃度の効果と比較した、種々の印刷物体の耐衝撃性に対する芯中の本発明の一部の実施形態による例示的配合物、ＲＦ４ｗとして言及される配合物、及びＲＦ７１（図３Ａ）として言及される配合物の種々の濃度の効果を示す。
【００９３】
【図４】図４は、四つの異なる配合物又は配合物の組み合わせについて、印刷物体の最終ＨＤＴの関数として３ｍｍ未満のカール形成を確実にする温度のグラフである。
【００９４】
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の一部の実施形態による付加製造システムの概略図である。
【図５Ｂ−５Ｃ】図５Ｂ−５Ｃは、本発明の一部の実施形態による付加製造システムの概略図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本発明の一部の実施形態による付加製造システムの概略図である。
【００９５】
【図６Ａ−６Ｃ】図６Ａ−６Ｃは、本発明の一部の実施形態による印刷ヘッドの概略図である。
【００９６】
【図７】図７は、熱スクリーンを含む、本発明の実施形態における付加製造システムの概略図である。
【００９７】
【図８】図８は、赤外線源に適用される電圧に対する温度の典型的な線形従属を示すグラフである。
【００９８】
【図９Ａ−９Ｄ】図９Ａ−９Ｄは、本発明の一部の実施形態による鞘構造の概略図である。
【図９Ｅ−９Ｆ】図９Ｅ−９Ｆは、本発明の一部の実施形態による鞘構造の概略図である。
【００９９】
【図１０Ａ−１０Ｂ】図１０Ａ−１０Ｂは、本発明の一部の実施形態による、台座上に形成された物体の概略図である。
【０１００】
【図１１】図１１は、本発明の一部の実施形態による、芯領域の欠けた部分を有する鞘構造の概略図である。
【０１０１】
【図１２Ａ−１２Ｂ】図１２Ａ−１２Ｂは、種々の温度での物体の損失弾性率（図１２Ａ）及び貯蔵弾性率（図１２Ｂ）に対する製作された物体の芯中の本発明の一部の実施形態による例示的造形用材料配合物（ＲＦ４ｗとして言及される）の種々の濃度の効果を与える。
【０１０２】
【図１３Ａ−１３Ｂ】図１３Ａ−１３Ｂは、種々の温度での物体の損失弾性率（図１３Ａ）及び貯蔵弾性率（図１３Ｂ）に対する製作された物体の芯中の本発明の一部の実施形態による例示的造形用材料配合物（ＲＦ７１として言及される）の種々の濃度の効果を与える
【０１０３】
【図１４Ａ−１４Ｂ】図１４Ａ−１４Ｂは、種々の温度での物体の貯蔵弾性率に対する、本発明の一部の実施形態による例示的造形用材料配合物（ＲＦ４ｗ及びＲＦ７１）の、本発明の一部の実施形態による第二造形用材料配合物と５０／５０重量比率（図１４Ａ）及び２５／７５重量比率（図１４Ｂ）で使用されるときの効果を与える。
【０１０４】
【図１５Ａ−１５Ｂ】図１５Ａ−１５Ｂは、本発明の一部の実施形態に従って製作された物体の動的機械特性において、本発明の一部の実施形態による例示的造形用材料配合物（ＲＦ４ｗ及びＲＦ７１）の、本発明の一部の実施形態による第二造形用材料配合物と２５／７５重量比率（図１５Ａ）及び５０／５０重量比率（図１５Ｂ）で使用されるときの効果を与える。
【発明を実施するための形態】
【０１０５】
本発明は、その一部の実施形態では、物体の付加製造（ＡＭ）に関し、特に限定されないが、希望の機械的特性、例えば希望の加熱撓み温度（ＨＤＴ）を他の特性を妥協せずに示す物体の付加製造のための配合物、方法、及びシステムに関する。
【０１０６】
本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示されるか、および／または図面および／または実施例において例示される構成要素および／または方法の組み立ておよび構成の細部に必ずしも限定されないことを理解しなければならない。本発明は、他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行されることが可能である。
【０１０７】
本発明の方法及びシステムは、物体の形状に対応する構成パターンで複数の層を形成することによって層状にコンピューター物体データに基づいて三次元物体を製造する。コンピューター物体データは、Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＳＴＬ）又はＳｔｅｒｅｏＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｃｏｎｔｏｕｒ（ＳＬＣ）フォーマット、Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＶＲＭＬ）、Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｆｉｌｅ（ＡＭＦ）フォーマット、Ｄｒａｗｉｎｇ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｆｏｒｍａｔ（ＤＸＦ）、Ｐｏｌｙｇｏｎ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ（ＰＬＹ）又はコンピューター支援設計（ＣＡＤ）のために好適な他のいずれかのフォーマットを含む限定されない公知のフォーマットであることができる。
【０１０８】
本明細書において使用される用語「物体」は、物体全体又は物体の一部を示す。
【０１０９】
各層は、二次元表面を走査しかつそれをパターン化する付加製造装置によって形成される。走査しながら、装置は、二次元層又は表面上の複数のターゲット位置を訪問し、各ターゲット位置又はターゲット位置の群に対して、ターゲット位置又はターゲット位置の群が構築材料によって占有されるべきかどうか、そしてどのタイプの構築材料がそれに送出されるべきかを決定する。決定は、表面のコンピューター画像に従ってなされる。
【０１１０】
本発明の好ましい実施形態では、ＡＭは、三次元印刷、より好ましくは三次元インクジェット印刷を含む。これらの実施形態では、構築材料は、支持体構造上に層で構築材料を制御可能に吐出するための回路を有する吐出ヘッドから吐出される。典型的には、各吐出ヘッドは、任意選択的にかつ好ましくは、支持体構造上に層で構築材料を堆積するための一連のノズルを持つ。従って、ＡＭ装置は、占有されるターゲット位置に構築材料を吐出し、他のターゲット位置に空隙を残す。装置は、典型的に複数の吐出ヘッドを含み、それらの各々は、異なる構築材料を吐出するように構成されることができる。従って、異なるターゲット位置は、異なる構築材料によって占有されることができる。構築材料のタイプは、二つの主なカテゴリーに分類されることができる：造形用材料及び支持体材料。支持体材料は、製作プロセス及び／又は他の目的（例えば中空又は多孔質物体を与える）の間に物体又は物体の部分を支持するための支持マトリックス又は構成として役立つ。支持構成は、例えばさらなる支持強度のために造形用材料要素をさらに含むことができる。
【０１１１】
造形用材料は、一般的に、付加製造に使用するために配合され、それ自身で、即ちいかなる他の物質と混合したり又は組み合わせたりする必要なしで三次元物体を形成することができる組成物である。
【０１１２】
最終的な三次元物体は、造形用材料、又は造形用材料の組み合わせ、又は造形用材料と支持体材料又はそれらの変性物（例えば硬化後）の組み合わせから作られる。全てのこれらの操作は、固形自由形状製作の熟練者に良く知られている。
【０１１３】
本発明の一部の例示的な実施形態では、物体は、各々の材料がＡＭの異なる吐出ヘッドからのものである二種以上の異なる造形用材料を吐出することによって製造される。造形用材料は、任意選択的に及び好ましくは、吐出ヘッドの同じ通過中に層で堆積される。層内の造形用材料及び／又はそれらの材料の組み合わせは、物体の所望の特性に従って選択される。
【０１１４】
本発明の一部の実施形態による物体１１２のＡＭのために好適なシステム１１０の代表的な限定されない例が、図５Ａに示されている。システム１１０は、複数の吐出ヘッドを含む吐出ユニット１６を有する付加製造装置１１４を含む。各ヘッドは、以下に記載される図６Ａ−Ｃに示されるように、一つ以上のノズルのアレイ１２２を含むことが好ましく、それを通って液体構築材料１２４が吐出される。
【０１１５】
好ましくは、しかし必須ではないが、装置１１４は、三次印刷装置であり、その場合において、吐出ヘッドは、印刷ヘッドであり、構築材料は、インクジェット技術によって吐出される。これは、ある用途に対しては必ずしも当てはまらない。なぜなら、三次元印刷技術を使用することは、付加製造装置のために必要でないかもしれないからである。本発明の様々な例示的実施形態に従って考えられる付加製造装置の代表例は、限定されないが、溶融堆積造形装置及び溶融材料堆積装置を含む。
【０１１６】
各吐出ヘッドは、任意選択的にかつ好ましくは、構築材料リザーバを介して供給され、構築材料リザーバは、温度制御ユニット（例えば温度センサー及び／又は加熱装置）、及び材料レベルセンサーを任意選択的に含むことができる。構築材料を吐出するために、電圧信号は、吐出ヘッドに付与され、例えばピエゾ電子インクジェット印刷技術のように吐出ヘッドノズルを介して材料の液滴を選択的に堆積する。各ヘッドの吐出速度は、ノズルの数、ノズルのタイプ、及び付与される電圧信号レート（周波数）に依存する。かかる吐出ヘッドは、固体自由形状製作の分野の熟練者に知られている。
【０１１７】
好ましくは、しかし必須ではないが、吐出ノズル又はノズルアレイの全体の数は、吐出ノズルの半分が支持体材料を吐出することが任され、吐出ノズルの半分が造形用材料を吐出することが任されるように選択される。即ち、造形用材料を噴射するノズルの数は、支持体材料を噴射するノズルの数と同じである。図５Ａの代表例では、四つの吐出ヘッド１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、及び１６ｄが示されている。ヘッド１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、及び１６ｄの各々は、ノズルアレイを持つ。この例では、ヘッド１６ａ及び１６ｂは、造形用材料のために設計されることができ、ヘッド１６ｃ及び１６ｄは、支持体材料のために設計されることができる。従って、ヘッド１６ａは、第一造形用材料を吐出することができ、ヘッド１６ｂは、第二造形用材料を吐出することができ、ヘッド１６ｃ及び１６ｄはともに、支持体材料を吐出することができる。代替的な実施形態では、ヘッド１６ｃ及び１６ｄは、例えば支持体材料を吐出するための二つのノズルアレイを有する単一ヘッドで組み合わされることができる。
【０１１８】
しかし、本発明の範囲を限定することを意図しないこと、そして造形用材料吐出ヘッド（造形ヘッド）の数と支持体材料吐出ヘッド（支持ヘッド）の数は異なりうることが理解されるべきである。一般に、造形ヘッドの数、支持ヘッドの数、及びそれぞれのヘッド又はヘッドアレイ中のノズルの数は、支持体材料の最大吐出速度と造形用材料の最大吐出速度の間の予め決められた比率ａを与えるように選択される。予め決められた比率ａの値は、それぞれの形成された層において、造形用材料の高さが支持体材料の高さに等しいことを確実にするように選択されることが好ましい。ａについての一般値は、約０．６〜約１．５である。
【０１１９】
本明細書中で全体を通して使用される用語「約」は、±１０％又は±５％を示す。
【０１２０】
例えば、ａ＝１について、支持体材料の全体の吐出速度は、全ての造形ヘッド及び支持ヘッドが操作されるとき、造形用材料の全体の吐出速度と略同じである。
【０１２１】
好ましい実施形態では、各々がｐ個のノズルのｍ個のアレイを持つＭ個の造形ヘッド、及び各々がｑ個のノズルのｓ個のアレイを持つＳ個の支持ヘッドがあり、Ｍ×ｍ×ｐ＝Ｓ×ｓ×ｑである。Ｍ×ｍ個の造形アレイ及びＳ×ｓ個の支持アレイの各々は、別個の物理ユニットとして製造され、それらは、アレイの群から組み立てられかつ分解されることができる。この実施形態では、それぞれのかかるアレイは、任意選択的にかつ好ましくは、それ自身の温度制御ユニット及び材料レベルセンサーを含み、その操作のために個々に制御された電圧を受ける。
【０１２２】
装置１１４は、硬化装置３２４をさらに含むことができ、それは、堆積された材料を硬化させることができる光、熱などを放出するように構成されたいずれかの装置を含むことができる。例えば、硬化装置３２４は、一つ以上の放射線源を含むことができ、それらは、例えば、使用される造形用材料に依存して、紫外もしくは可視もしくは赤外ランプ、又は他の電磁放射線源又は電子線源であることができる。本発明の一部の実施形態では、硬化装置３２４は、造形用材料を硬化又は凝固するために役立つ。
【０１２３】
吐出ヘッド及び放射線源は、作用表面として役立つ、トレイ３６０上で往復運動するように操作することが好ましいフレーム又はブロック１２８に装着されることが好ましい。本発明の一部の実施形態では、放射線源は、吐出ヘッドによって堆積されたばかりの材料を少なくとも部分的に硬化又は凝固するために吐出ヘッドの後を追うようにブロックに装着される。トレイ３６０は、水平に位置される。一般的な慣習によれば、Ｘ−Ｙ−Ｚデカルト座標系は、Ｘ−Ｙ面がトレイ３６０に平行であるように選択される。トレイ３６０は、鉛直方向に（Ｚ方向に沿って）、一般的には下方に移動するように構成されることが好ましい。本発明の様々な例示的実施形態では、装置１１４は、一つ以上のレベリング装置、例えばローラー３２６をさらに含む。レベリング装置３２６は、連続層を上に形成する前に新しく形成された層の厚さを整え、同じレベルにし、かつ／又は確立するのに役立つ。レベリング装置３２６は、レベリング時に発生した過剰な材料を収集するための廃棄物収集装置１３６を含むことが好ましい。廃棄物収集装置１３６は、材料を廃棄物タンク又は廃棄物カートリッジに送り出すいずれかの機構を含むことができる。
【０１２４】
使用において、ユニット１６の吐出ヘッドは、本明細書においてＸ方向として言及される走査方向に移動し、トレイ３６０上で移動する過程において予め決められた構成で構築材料を選択的に吐出する。構築材料は、一般的に一つ以上のタイプの支持体材料及び一種以上の造形用材料を含む。ユニット１６の吐出ヘッドの移動後、放射線源１２６によって造形用材料を硬化する。堆積されたばかりの層のための開始点に戻るヘッドの逆の移動では、構築材料の追加の吐出は、予め決められた構成に従って実施されることができる。吐出ヘッドの順方向及び／又は逆方向の移動では、かくして形成された層は、レベリング装置３２６によってまっすぐにされることができ、それは、それらの順方向及び／又は逆方向の移動で吐出ヘッドの進路に従うことが好ましい。いったん吐出ヘッドがＸ方向に沿ってそれらの開始点に戻ると、それらは、本明細書においてＹ方向として言及される指標方向に沿って別の位置に移動し、Ｘ方向に沿って往復運動によって同じ層を構築しつづけることができる。代替的に、吐出ヘッドは、順方向と逆方向の移動の間で、又は一回より多い順方向逆方向の移動の後でＹ方向に移動することができる。単一層を完成するために吐出ヘッドによって実施される一連の走査は、本明細書では単一走査サイクルとして言及される。
【０１２５】
いったん層が完成すると、トレイ３６０は、続いて印刷される層の希望の厚さに従って、Ｚ方向に予め決められたＺレベルまで低下される。三次元物体１１２を層状に形成するために手順は繰り返される。
【０１２６】
別の実施形態では、トレイ３６０は、層内でユニット１６の吐出ヘッドの順方向と逆方向の移動の間でＺ方向に変位されることができる。かかるＺ変位は、一方向で表面とレベリング装置の接触を起こし、他の方向での接触を防止するために実施されることができる。
【０１２７】
システム１１０は、任意選択的にかつ好ましくは構築材料供給装置３３０を含み、それは、構築材料容器又はカートリッジを含み、複数の構築材料を製作装置１１４に供給する。
【０１２８】
制御ユニット３４０は、製作装置１１４及び任意選択的にかつ好ましくは供給装置３３０を制御する。制御ユニット３４０は、一般的には制御操作を実施するように構成された電子回路を含む。制御ユニット３４０は、好ましくはデータ処理装置１５４と通信し、それは、例えばＳｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＳＴＬ）フォーマットなどの形でコンピューター可読媒体に表わされるＣＡＤ構成のようなコンピューター物体データに基づいて製作指示に関するデジタルデータを送信する。一般的には、制御ユニット３４０は、各吐出ヘッド又はノズルアレイに付与される電圧、及び各印刷ヘッド中の材料の温度を制御する。
【０１２９】
いったん製造データが制御ユニット３４０にロードされると、それは、ユーザー介入なしで操作することができる。一部の実施形態では、制御ユニット３４０は、例えばデータ処理装置１５４を使用して又は制御ユニット３４０と通信するユーザーインターフェース１１６を使用して、オペレーターから追加の入力を受けることができる。ユーザーインターフェース１１６は、キーボード、タッチスクリーンなどの限定されないいずれかのタイプの業界で公知のものであることができる。例えば、制御ユニット３４０は、追加の入力として、色、特性歪及び／又は遷移温度、粘度、電気特性、磁気特性のような限定されない一つ以上の構築材料タイプ及び／又は属性を受けることができる。他の属性及び属性群もまた、考えられる。
【０１３０】
本発明の一部の実施形態による物体のＡＭのために好適なシステム１０の別の代表的かつ限定されない例が図５Ｂ−Ｄに示されている。図５Ｂ−Ｄは、システム１０の平面図（図５Ｂ）、側面図（図５Ｃ）、及び等角図（図５Ｄ）を示す。
【０１３１】
本実施形態では、システム１０は、トレイ１２、及び各々が複数の分離したノズルを持つ複数のインクジェット印刷ヘッド１６を含む。トレイ１２は、円板の形状を持つことができ、又はそれは、環状であることができる。丸くない形状も、それらが鉛直軸のまわりに回転できるなら考えられる。
【０１３２】
トレイ１２及びヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、トレイ１２とヘッド１６の間の相対的な回転移動を可能にするように装着される。これは、（ｉ）ヘッド１６に対して鉛直軸１４のまわりに回転するようにトレイ１２を構成すること、（ｉｉ）トレイ１２に対して鉛直軸１４のまわりに回転するようにヘッド１６を構成すること、又は（ｉｉｉ）鉛直軸１４のまわりであるが異なる回転速度で（例えば反対方向の回転）回転するようにトレイ１２及びヘッド１６の両方を構成することによって達成されることができる。以下の実施例は、トレイがヘッド１６に対して鉛直軸１４のまわりに回転するように構成される回転トレイである構成（ｉ）に対して特に強調して記載されているが、本願は、構成（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）も考えられることが理解されるべきである。本明細書に記載された実施形態のいずれか一つは、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の構成のいずれかに適用可能であるように調整されることができ、当業者は、本明細書に記載された詳細を与えられるなら、かかる調整を実施する方法がわかるだろう。
【０１３３】
以下の記載において、トレイ１２に平行でありかつ軸１４から外側に向く方向は、半径方向ｒとして言及され、トレイ１２に平行でありかつ半径方向ｒに垂直な方向は、本明細書では方位方向φとして言及され、トレイ１２に垂直な方向は、本明細書では鉛直方向Ｚとして言及される。
【０１３４】
本明細書に使用される用語「半径方向位置」は、軸１４から特定の距離でトレイ１２の上又は上空の位置を示す。用語が印刷ヘッドに関連して使用されるとき、用語は、軸１４から特定の距離にあるヘッドの位置を示す。用語がトレイ１２の上の点に関連して使用されるとき、用語は、半径が軸１４から特定の距離にありかつ中心が軸１４である円の点の場所に属するいずれかの点に相当する。
【０１３５】
本明細書に使用される用語「方位位置」は、予め決められた参照点に対して特定の方位角度でトレイ１２の上又は上空の位置を示す。従って、半径方向位置は、参照点に対して特定の方位角度を形成する直線である点の場所に属するいずれかの点を示す。
【０１３６】
本明細書に使用される用語「鉛直方向位置」は、特定の点で鉛直軸１４と交差する平面の上の位置を示す。
【０１３７】
トレイ１２は、三次元印刷のための支持構造として作用する。物体が印刷される作業領域は、一般的にはトレイ１２の全領域より小さいが、必須ではない。本発明の一部の実施形態では、作業領域は、環状である。作業領域は、２６で示される。本発明の一部の実施形態では、トレイ１２は、物体の形成全体を通して同じ方向に連続的に回転し、本発明の一部の実施形態では、トレイ１２は、物体の形成時に少なくとも一回（例えば振動する態様で）回転方向を反転する。トレイ１２は、任意選択的にかつ好ましくは除去可能である。トレイ１２の除去は、システム１０のメンテナンスのため、又は望むなら、新しい物体を印刷する前にトレイを交換するためであることができる。本発明の一部の実施形態では、システム１０は、一つ以上の異なる交換トレイ（例えば交換トレイのキット）を与えられ、そこでは２つ以上のトレイは、異なるタイプの物体（例えば異なる重量）、異なる操作モード（例えば異なる回転スピード）などのために指定される。トレイ１２の交換は、希望により手動又は自動であることができる。自動交換が使用されるとき、システム１０は、トレイ１２をヘッド１６の下の位置から除去し、それを交換トレイ（図示せず）によって置き換えるために構成されたトレイ交換装置３６を含む。図５Ｂの代表図では、トレイ交換装置３６は、トレイ１２を引っ張るように構成された可動アーム４０を有する駆動装置３８として示されているが、他のタイプのトレイ交換装置もまた、考えられる。
【０１３８】
印刷ヘッド１６のための例示的な実施形態は、図６Ａ−６Ｃに示されている。これらの実施形態は、システム１１０及びシステム１０（これらに限定されない）を含む、上記のＡＭシステムのいずれかのために使用されることができる。
【０１３９】
図６Ａ−Ｂは、一つ（図６Ａ）及び二つ（図６Ｂ）のノズルアレイ２２を有する印刷ヘッド１６を示す。アレイ中のノズルは、直線に沿って、線状に整列されることが好ましい。個々の印刷ヘッドが二つ以上の線状ノズルアレイを有する実施形態では、ノズルアレイは、任意選択的にかつ好ましくは、互いに平行であることができる。
【０１４０】
システム１１０と同様のシステムが使用されるとき、全ての印刷ヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、互いにオフセットである走査方向に沿った位置で指標方向に沿って向けられる。
【０１４１】
システム１０と同様のシステムが使用されるとき、全ての印刷ヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、互いにオフセットである方位位置で半径方向に（半径方向に平行に）向けられる。従って、これらの実施形態では、異なる印刷ヘッドのノズルアレイは、互いに平行でなく、むしろ互いに角度をなしている。その角度は、それぞれのヘッドの間の方位角オフセットにほぼ等しい。例えば、一つのヘッドは、半径方向に向けられ、方位位置φ１に位置されることができ、別のヘッドは、半径方向に向けられ、方位位置φ２に位置されることができる。この例では、二つのヘッド間の方位角オフセットは、φ１−φ２であり、二つのヘッドの線状ノズルアレイ間の角度はまた、φ１−φ２である。
【０１４２】
一部の実施形態では、二つ以上の印刷ヘッドは、印刷ヘッドのブロックに組み立てられることができ、その場合においてブロックの印刷ヘッドは、一般的に互いに平行である。複数のインクジェット印刷ヘッド１６ａ，１６ｂ，１６ｃを含むブロックは、図６Ｃに示されている。
【０１４３】
一部の実施形態では、システム１０は、トレイ１２が支持構造３０とヘッド１６の間にあるようにヘッド１６の下に配置された支持構造３０を含む。支持構造３０は、インクジェット印刷ヘッド１６の作動時に起こりうるトレイ１２の振動を防止又は減少するために役立ちうる。印刷ヘッド１６が軸１４のまわりに回転する構成では、支持構造３０はまた、支持構造３０が常にヘッド１６の直接下であるように（ヘッド１６の間のトレイ１２、及びトレイ１２を伴なって）回転することが好ましい。
【０１４４】
トレイ１２及び／又は印刷ヘッド１６は、任意選択的にかつ好ましくは、トレイ１２と印刷ヘッド１６の間の鉛直方向の距離を変化するように鉛直軸１４と平行な鉛直方向Ｚに沿って移動するように構成される。鉛直方向距離が鉛直方向に沿ってトレイ１２を移動することによって変化される構成では、支持構造３０は、トレイ１２とともに鉛直方向に移動することが好ましい。鉛直方向距離が、固定されたトレイ１２の鉛直方向位置を維持しながら、鉛直方向に沿ってヘッド１６によって変化される構成では、支持構造３０はまた、固定された鉛直方向位置で維持される。
【０１４５】
鉛直方向の移動は、鉛直方向駆動装置２８によって確立されることができる。いったん層が完成すると、トレイ１２とヘッド１６の間の鉛直方向距離は、続いて印刷される層の希望の厚さに従って、予め決められた鉛直方向ステップによって増加されることができる（例えばトレイ１２は、ヘッド１６に対して低下される）。前記手順は、層状の方法で三次元物体を形成するために繰り返される。
【０１４６】
インクジェット印刷ヘッド１６の、及び任意選択的にかつ好ましくはシステム１０の一つ以上の他の構成要素の操作（例えばトレイ１２の移動）は、制御装置２０によって制御される。制御装置は、電子回路、及びその回路によって読み取り可能な不揮発性記憶媒体を持つことができ、記憶媒体は、回路によって読まれるとき、回路に以下にさらに詳述されるような制御操作を実施させるプログラム指示を記憶する。
【０１４７】
制御装置２０はまた、ホストコンピューター２４と通信することができ、ホストコンピューター２４は、例えばＳｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＳＴＬ）又はＳｔｅｒｅｏＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｃｏｎｔｏｕｒ（ＳＬＣ）フォーマット、Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＶＲＭＬ），Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｆｉｌｅ（ＡＭＦ）フォーマット、Ｄｒａｗｉｎｇ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｆｏｒｍａｔ（ＤＸＦ），Ｐｏｌｙｇｏｎ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ（ＰＬＹ）、又はＣｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ（ＣＡＤ）のために好適ないずれかの他のフォーマットの形で、コンピューター物体データに基づいて製作指示に関するデジタルデータを送信する。物体データフォーマットは、一般的にデカルト座標系に従って構築される。これらの場合において、コンピューター２４は、コンピューター物体データ中の各スライスの座標をデカルト座標系から極座標系に変化するための手順を実施する。コンピューター２４は、任意選択的にかつ好ましくは、変換された座標系に関する製作指示を送信する。あるいは、コンピューター２４は、コンピューター物体データによって与えられる元の座標系に関する製作指示を送信し、その場合において座標の変換は、制御装置２０の回路によって実施される。
【０１４８】
座標の変換は、回転トレイ上の三次元印刷を可能にする。従来の三次元印刷では、印刷ヘッドは、直線に沿って静止トレイの上で往復運動する。かかる従来のシステムでは、印刷解像度は、ヘッドの吐出速度が均一であることを条件として、トレイの上のいかなる点でも同じである。従来の三次元印刷と違って、ヘッド点の全てのノズルが同時にトレイ１２の上で同じ距離をカバーするとは限らない。座標の変換は、任意選択的にかつ好ましくは、異なる半径方向位置で過剰材料の等しい量を確保するように実施される。
【０１４９】
一般的には、制御装置２０は、製作指示に基づいて、及び以下に記載されるような記憶されたプログラム指示に基づいてシステム１０のそれぞれの構成要素に付与された電圧を制御する。
【０１５０】
一般的には、制御装置２０は、トレイ１２の回転時に構築材料の液滴を層で吐出するように、例えばトレイ１２の上に三次元物体を印刷するように印刷ヘッド１６を制御する。
【０１５１】
システム１０は、任意選択的にかつ好ましくは、一つ以上の放射線源１８を含み、それは、硬化エネルギーを与え、それは、使用される造形用材料に依存して、例えば紫外もしくは可視もしくは赤外ランプ、又は他の電磁放射線源、又は電子線源であることができる。放射線源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）システム、抵抗ランプ（それらに限定されない）などを含む、いずれかのタイプの放射線放出装置を含むことができる。放射線源１８は、造形用材料を硬化又は凝固するために役立つ。本発明の様々な実施形態では、放射線源１８の操作は、制御装置２０によって制御され、制御装置２０は、放射線源１８を活性化及び不活性化することができ、任意選択的に放射線源１８によって発生される放射線の量を制御することもできる。
【０１５２】
本発明の一部の実施形態では、システム１０は、ローラー又はブレードとして製造されることができる一つ以上のレベリング装置３２をさらに含む。レベリング装置３２は、上に連続層を形成する前に新しく形成された層を強化するのに役立つ。一部の実施形態では、レベリング装置３２は、その対称軸３４がトレイ１２の表面に対して傾斜され、その表面がトレイの表面に平行であるように位置される円錐ローラーの形状を持つ。この実施形態は、システム１０の側面図（図６Ｃ）で示される。
【０１５３】
円錐ローラーは、円錐又は円錐切頭体の形状を持つことができる。
【０１５４】
円錐ローラーの開口角度は、その軸３４に沿ったいずれかの位置での円錐の半径と、その位置と軸１４の間の距離との間が一定の比率であるように選択されることが好ましい。この実施形態は、ローラー３２が層を効率的に平らにすることを可能にする。なぜならローラーが回転している間、ローラーの表面上のいずれの点Ｐも、点Ｐの鉛直方向に真下の点でのトレイの線速度に比例する（同じである）線速度を有するからである。一部の実施形態では、ローラーは、高さｈ、軸１４から最も近い距離の半径Ｒ１、及び軸１４から最も遠い距離の半径Ｒ２を有する円錐切頭体の形状を持ち、そこでは、パラメーターｈ，Ｒ１及びＲ２は、Ｒ１／Ｒ２＝（Ｒ−ｈ）／ｈの関係を満足し、Ｒは、軸１４からのローラーの最も遠い距離である（例えば、Ｒは、トレイ１２の半径であることができる）。
【０１５５】
レベリング装置３２の操作は、任意選択的にかつ好ましくは、制御装置２０によって制御され、制御装置は、レベリング装置３２を活性化及び不活性化することができ、任意選択的に鉛直方向（軸１４に平行に）及び／又は半径方向（トレイ１２に平行に）に沿ってその位置を制御し、そして軸１４の方を指すか又は軸１４から離れる方を指すように制御することができる。
【０１５６】
本発明の一部の実施形態では、印刷ヘッド１６は、半径方向ｒに沿ってトレイに対して往復運動するように構成される。これらの実施形態は、ヘッド１６のノズルアレイ２２の長さがトレイ１２の上の作用領域２６の半径方向に沿った幅より短い時に有用である。半径方向に沿ったヘッド１６の動きは、任意選択的にかつ好ましくは制御装置２０によって制御される。
【０１５７】
一部の実施形態は、異なる吐出ヘッドから異なる材料を吐出することによって物体の製作を考える。これらの実施形態は、特に所定数の材料から材料を選択し、選択された材料の希望の組み合わせ及びそれらの特性を規定する能力を与える。本実施形態によれば、層での各材料の堆積の空間位置は、異なる材料による異なる三次元空間位置の占有を実施するか、又は二種以上の異なる材料による実質的に同じ三次元位置又は隣接三次元位置の占有を実施し、層内で材料の後で堆積空間組み合わせを可能とし、それによってそれぞれの位置で複合材料を形成するために規定される。
【０１５８】
造形用材料のいかなる後での堆積組み合わせ又は混合も考えられる。例えば、いったんある材料が吐出されると、それは、その元の特性を保持することができる。しかしながら、それが同じ又は隣接位置で吐出される別の造形用材料又は他の吐出された材料と同時に吐出されるとき、吐出された材料とは異なる特性を持つ複合材料が形成される。
【０１５９】
本実施形態は、幅広い範囲の材料組み合わせの吐出、及び複数の異なる材料組み合わせからなりうる物体の製作を、物体の異なる部分において、物体のそれぞれの部分を特徴づけるために望ましい特性に従って可能にする。
【０１６０】
本実施形態のために好適なＡＭシステムの原理及び操作についてのさらなる詳細は、米国公開出願Ｎｏ．２０１００１９１３６０、及び国際公開Ｎｏ．ＷＯ２０１６／００９４２６で見出され、その内容は、参考としてここに組み入れられる。
【０１６１】
本実施形態のシステム（システム１０及びシステム１１０）は、任意選択的にかつ好ましくは、ヘッドとトレイの間の空間から吐出又は印刷ヘッドの回路を熱的に分離するための熱スクリーンを補足される。この実施形態の代表的概略図が図７に示される。図７は、トレイとヘッドの間の直線状の相対運動の場合のためのシステムを示すが、当業者は、ここに記載された詳細を与えられるなら、例えばトレイ３６０をトレイ１２で置き換え、印刷ブロック１２８を印刷ヘッド１６、放射線源１８及びレベリング装置３２の少なくとも一つによって置き換えることによって相対運動が回転式である場合の図を調整する方法を知るだろう。説明の明確性のため、供給装置、ユーザーインターフェース及び制御装置のようなシステムの幾つかの特徴は、図７から省略されている。
【０１６２】
図７に示されているのは、印刷チャンバー７００であり、その中にトレイ３６０及び印刷ブロック１２８を持つ。ブロック１２８は、構築材料を吐出して硬化するために使用されるための全ての要素を表わし、それらは、限定されないが、印刷ヘッド、レベリング装置、及び硬化装置を含む。ブロック１２８の電子回路（例えば、印刷ヘッド、レベリング装置、及び／又は硬化装置の電子回路）は、ブロック１２８の上部に位置され、まとめて７０４で示される。ブロック１２８の下部は、印刷ヘッドのノズル１２２、レベリング装置３２６の機械的部分、及び硬化装置３２４の出力を含むことができる。
【０１６３】
熱スクリーン７０２は、電子回路７０４を含むブロック１２８の上部が熱スクリーン７０２の上にあり、ブロック１２８の下部が熱スクリーン７０２の下にあるように、チャンバー７００の上部７００ａと下部７００ｂの間を分離する。これは、電子回路７０４が、構築材料を吐出するか又はそうでなければ（機械的に又は放射線によって）構築材料を相互作用するブロック１２８の構成要素から熱的に分離されることを確実にする。この実施形態は、システムがここで記載された第一及び／又は第二造形用配合物を吐出するために使用されるとき、特に熱が例えばカール形成効果を減少するために配合物に適用されるとき、有用である。
【０１６４】
熱スクリーン７２は、任意選択的にかつ好ましくは、折り曲げ可能でかつ拡張可能であり、ブロック１２８の移動中に同時にブロック１２８の一方の側で折り曲げ、ブロック１２８の反対の側で拡張するように配置される。例えば、スクリーン７０２は、アコーディオン折りたたみスクリーン、又は伸縮式のスクリーン（例えば徐々に寸法を減少する一連の入れ子式で軸方向にインターロックする中空構造の同心結合）として構造化されることができる。スクリーン７０２は、熱反射材料から作られるか、又はそれによって被覆されることができる。
【０１６５】
本発明の一部の実施形態では、システム１１０（又はシステム１０）は、チャンバー７００の下部７００ｂ、特に印刷ヘッドとトレイの間の空間を加熱する加熱システム７０６を含む。加熱システム７０６は、一つより多い方法で具体化されることができる。本発明の一部の実施形態では、加熱システム７０６は、熱伝導によってトレイの正面側に吐出される造形用材料に熱を送出するためにトレイ３６０の裏側と熱接触しているトレイヒーター７０８を含む。
【０１６６】
トレイヒーター７０８は、抵抗フィラメントを有する一つ以上の加熱パネルを含むことができる。トレイヒーター７０８が使用されるとき、トレイ３６０は、金属（例えばアルミニウム）のような熱伝導材料から作られる。典型的には、必須ではないが、抵抗フィラメントは、被覆されるか、又はシリコンカプセルの封入（これに限定されない）のような封入で埋め込まれることができる。加熱パネルは、トレイ３６０の作用領域の全裏側をカバーするように配置されることが好ましい。ヒーター７０８の温度は、比例積分微分（ＰＩＤ）制御装置（これに限定されない）のような温度制御回路７１４によって制御されることができる。温度制御回路７１４は、ヒーター７０８と接触して位置される熱電対（これに限定されない）のような温度センサー７１６から温度データを受けとり、受けとった温度データ及び主制御装置（図示せず、図５Ａの１５２及び図５Ｂの２０参照）から受けとった制御信号にそれぞれ応答して抵抗フィラメントに対する電圧を制御することができる。
【０１６７】
トレイヒーター７０８の典型的な操作パラメーターは、限定されないが、４０〜１００℃の温度範囲、約１〜２ｗ／ｃｍ２、例えば約１．５ｗ／ｃｍ２の最大フラックス、約３６０〜４００ボルト、例えば約３８０ボルト、又は約１５０ボルトから約２３０ボルトの最大適用電圧である。
【０１６８】
本発明の一部の実施形態では、システム７０６は、放射（例えば赤外線放射）によって前記吐出された造形用材料に熱を送出する放射線源７１８を含む。放射熱は、任意選択的にかつ好ましくは、トレイから遠い吐出材料の加熱を可能とするようにトレイの上側から適用される。例えば、放射線源７１８は、トレイの上で往復運動できるようにブロック１２８（近傍装置３２４）に装着されることができる。放射線源７１８は、（ＰＩＤ）制御装置（これに限定されない）のような温度制御回路７２０によって制御されることができる。（ＰＩＤ）制御装置は、放射線源７１８に装着される温度センサー（図示せず）から温度データを受けとり、受けとった温度データ及び主制御装置（図示せず、図５Ａの１５２及び図５Ｂの２０参照）から受けとった制御信号のそれぞれに応答して放射線源に電圧パルスを与えることができる。あるいは、開ループ制御が使用されることができ、その場合には、温度データに基づいた電圧を動的に制御することなく一定の電圧レベルが放射線源に適用される。
【０１６９】
赤外線源７１８の典型的な操作パラメーターは、限定されないが、４００〜９００℃の温度範囲、２〜１０μｍの波長範囲、６〜７ｗ／ｃｍ２の最大フラックス、例えば約６．４ｗ／ｃｍ２、電圧１５０〜４００ボルト、例えば約１８０ボルトである。図８は、赤外線源７１８に適用された電圧の関数として赤外線源７１８の内側の温度の典型的な線形依存性を示すグラフである。
【０１７０】
本発明の一部の実施形態では、加熱システム７０６は、熱伝導によってトレイの正面側に吐出される造形用材料に熱を放出するためのチャンバーヒーター７１２を含む。本発明の一部の実施形態では、加熱システム７０６は、対流によって吐出された造形用材料に熱を送出するためのブロック１２８とトレイ３６０の間の空間の外側に（例えばトレイの下に）位置されたブロワー及び／又はファン７１０を含む。熱対流（例えば空気による）は、一般的に矢印によって示される。任意選択的にかつ好ましくはブロワー及び／又はファン７１０と組み合わせたチャンバーヒーター７１２の使用は、それが印刷物体の上及び側壁も加熱できるので有利である。好ましくは、チャンバーヒーター７１２は、構築材料の吐出が開始される前（例えば１０〜６０分前）に活性化される。
【０１７１】
チャンバーヒーター７１２及び／又はブロワー及び／又はファン７１０は、（ＰＩＤ）制御装置（これに限定されない）のような温度制御回路７２２であるか、又はそれによって制御されることができる。（ＰＩＤ）制御装置は、ブロック１２８とトレイ３６０の間の空間に装着される温度センサー７２４から温度データを受け、受けとった温度データ、及び主制御装置（図示せず、図５Ａの１５２及び図５Ｂの２０参照）から受けとった制御信号にそれぞれ応答してチャンバーヒーター７１２の温度及び／又はブロワー又はファン７１０のファンスピードを制御する。ヒーター７１２の最大温度は、限定されないが、６００〜７００℃、例えば約６５０℃であり、ブロワー又はファン７１０によって発生される最大空気流量は、限定されないが、２５０〜３５０ｌ／ｍｉｎ、例えば約３００ｌ／ｍｉｎである。
【０１７２】
好ましくは、加熱システム７０６は、システム７０６が熱伝導、熱対流及び放射からなる群から選択される少なくとも二つの機構によって熱を送出することができるように上記の要素の二つ以上を含む。本発明の一部の実施形態では、制御装置（図示せず、図５Ａの１５２及び図５Ｂの２０参照）は、ユーザーインターフェースから加熱方式を受けとり、受けとった方式に従って加熱システムを操作する。方式は、予め決められたリストの加熱方式から選択されることができる。例えば、ある加熱方式では、トレイヒーター、赤外線放射、チャンバーヒーター、及びブロワー又はファンが操作される。別の加熱方式では、トレイヒーター、赤外線放射、及びチャンバーヒーターは操作されるが、ブロワー又はファンは操作されない。別の加熱方式では、トレイヒーター及び赤外線放射は操作されるが、チャンバーヒーター及びブロワー又はファンは操作されない。別の加熱方式では、トレイヒーター、赤外線放射、及びブロワー又はファンは操作されるが、チャンバーヒーターは操作されない。別の加熱方式では、トレイヒーター及びチャンバーヒーターは操作されるが、赤外線放射及びブロワー又はファンは操作されない。別の加熱方式では、トレイヒーター、チャンバーヒーターは操作され、ブロワー又はファンは操作されるが、赤外線放射は操作されない。典型的には、必須ではないが、ユーザーインターフェースは、このリストの方式をディスプレイに表示し、ユーザーが希望の方式を選択することを可能にする。
【０１７３】
一部の造形用材料、特にＵＶ重合可能な材料が物体の自由形状製作時のカール形成のような望ましくない変形を示すことが認識される。カール形成の問題に対する解決のために本発明の発明者によってなされるサーチでは、カール形成の範囲が重合工程時に材料が受ける体積収縮の範囲、及び製作時のシステムの温度と材料ＨＤＴの間の温度差に比例することが見出されている。本発明者は、カール形成が比較的高い体積収縮と比較的高いＨＤＴ（例えば重合温度の範囲内）を有する材料にとって特に顕著であることを見出した。
【０１７４】
本発明者は、ＡＭによって製作された他の物体と比較して改良された熱機械特性を享有する層状（例えば重合体の）物体又は構造を考案した。
【０１７５】
一般的に、本発明の様々な例示的実施形態による構造は、二種以上の造形用配合物（例えばＵＶ重合可能な造形用配合物）から作られた鞘状構造である。この構造は、一般的に、芯の少なくとも一つの層が鞘の少なくとも一つの層と同じ平面で係合するように一つ以上の層状鞘によって少なくとも部分的に被覆される層状芯を含む。構造の表面に垂直方向に測定した各鞘の厚さは、一般的に少なくとも１０μｍである。本発明の様々な例示的な実施形態では、芯及び鞘は、それらの熱機械特性において互いに異なる。これは、異なる造形用配合物又は異なる造形用配合物の組み合わせから芯及び鞘を製作することによって容易に達成される。芯及び鞘の熱機械特性はそれぞれ、本明細書では、「芯熱機械特性」及び「鞘熱機械特性」として言及される。
【０１７６】
本発明の一部の実施形態による構造の代表的な限定されない例は、図９Ａ−Ｄに示されている。
【０１７７】
図９Ａは、構造６０の透視図の概略図であり、図９Ｂは、図９Ａの線Ａ−Ａに沿った構造６０の横断面図である。提示説明の明確化のため、デカルト座標系も示される。
【０１７８】
構造６０は、Ｚ方向に沿って積み重ねられた複数の層６２を含む。構造６０は、一般的にはＡＭ技術によって、例えばシステム１０を使用して製作され、それによって層は、連続的な方法で形成される。従って、Ｚ方向はまた、構造の「構築方向」として本明細書において言及される。それゆえ、層６２は、構築方向に対して垂直である。構造６０は円柱形として示されているが、これは、必ずしもその通りである必要はない。なぜなら、本実施形態の構造はいかなる形状も持つことができるからである。
【０１７９】
構造６０の鞘及び芯はそれぞれ、６４及び６６で示される。示されるように、芯６６の層及び鞘６４の層は、同一平面である。ＡＭ技術は、鞘６４及び芯６６の同時製作を可能にし、それによって特定の形成された層に対して、層の内側部分は、芯の層を構成し、層の周囲又はその一部は、鞘の層を構成する。
【０１８０】
鞘６４に寄与する層の周囲区域は、層の「外被領域」として本明細書では言及される。図９Ａ及び９Ｂの限定されない例では、層６２の各々は、外被領域を持つ。即ち、図９Ａ及び９Ｂ中の各層は、芯及び鞘の両方に寄与する。しかしながら、これは、必ずしもその通りである必要はない。なぜなら一部の用途に対しては、芯が一部の領域において環境にさらされていることが望ましいかもしれないからである。これらの用途では、層の少なくとも一部は、外被領域を含まない。かかる構成の代表例は、図９Ｃの横断面図に示され、それは、一部の層６８が鞘ではなく芯に寄与し、一部の層７０が芯及び鞘の両方に寄与することが示されている。一部の実施形態では、一つ以上の層は、芯熱機械特性を有する領域を含まず、鞘熱機械特性を有する領域のみを含む。これらの実施形態は、構造が一つ又はそれより多い薄い部分を持つときに特に有用であり、そこでは、構造のそれらの部分を形成する層は、芯領域が欠けていることが好ましい。かかる構造の代表例は、以下に記載の図１１に示される。一つ以上の層が鞘熱機械特性を有する領域を含まず、芯熱機械特性を有する領域のみを含む実施形態も考えられる。
【０１８１】
鞘は、任意選択的にかつ好ましくは、Ｚ方向に対して上及び／又は下から構造６０をカバーすることもできる。これらの実施形態では、構造６０の最上及び／又は最下部分にある一部の層は、芯６６とは異なる材料特性を少なくとも一つ持つ。本発明の様々な例示的実施形態は、構造６０の最上及び／又は最下部分は、鞘６４と同じ材料特性を持つ。この実施形態の代表例は、図９Ｄに示される。構造６０の上／下の鞘は、側部の鞘より薄くてもよい（例えば２倍薄い）。例えば上又は下の鞘が構造の上又は下の層を含み、それゆえ物体を形成する層のために要求されるのと同じ厚さを持つとき、そうなってもよい。
【０１８２】
本発明の一部の実施形態のために好適な層６２の代表例は、図９Ｅに示されている。図９Ｅの概略図（それは限定と見なすべきでない）では、層６２は、芯領域９０２、芯領域９０２を少なくとも部分的に、より好ましくは完全に包囲する内側外被領域９０４、及び内側外被領域９０４を少なくとも部分的に、より好ましくは完全に包囲する外側外被領域９０６を有する。好ましくは、必須でないが、外側外被領域９０６は、層６２の最外領域である。
【０１８３】
芯領域９０２は、少なくとも二種の造形用配合物の組み合わせを含むことが好ましい。組み合わせは、任意選択的にかつ好ましくは、ボクセル方式で具体化され、そこでは領域９０２を形成する一部のボクセルは、造形用材料配合物の一方から作られ、他のボクセルは、造形用材料配合物の別のものから作られるなどである。本発明の種々の例示的実施形態では、芯領域９０２は、以下に記載される第一造形用配合物と第二造形用配合物の間のボクセル化された組み合わせから作られる。ボクセル化された組み合わせは、ランダム分布（それに限定されない）のような、第一配合物によって占有されるボクセルが第二配合物によって占有されるボクセル内でインターレースされるいかなる分布にも従うことができる。
【０１８４】
第一造形用配合物によって占有される領域９０２内のボクセルの数と第二造形用配合物によって占有される領域９０２内のボクセルの数の比率は、好ましくは約０．２５〜約０．４５、又は約０．２５〜約０．４、又は約０．３〜約０．４、例えば約０．３３である。これらの比率を含むいかなる実施形態も含む、本発明のいずれかの実施形態では、領域９０２は、任意選択的にかつ好ましくは、ここで記載された第一配合物及び第二配合物以外のいかなる材料も欠いている。
【０１８５】
ここで記載された第一造形用材料配合物と第二造形用材料配合物の間の比率に関するさらなる実施形態は、以下に与えられる。
【０１８６】
内側外被領域９０４は、単一の造形用配合物、例えば以下に記載される第一造形用配合物から作られることが好ましい。外側外被領域９０６は、単一の造形用配合物、例えば以下に記載される第二造形用配合物から作られることが好ましい。
【０１８７】
層６２の平面内でかつ構造６０の表面に垂直に測定された領域９０４の厚さは、約０．１ｍｍ〜約４ｍｍ、又は約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍ、又は約０．１ｍｍ〜約３ｍｍ、又は約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍ、又は約０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍ、又は約０．２ｍｍ〜約１．５ｍｍ、又は約０．３ｍｍ〜約１．５ｍｍ、又は約０．４ｍｍ〜約１．５ｍｍ、又は約０．４ｍｍ〜約１．４ｍｍ、又は約０．４ｍｍ〜約１．３ｍｍ、又は約０．４ｍｍ〜約１．２ｍｍ、又は約０．４ｍｍ〜約１．１ｍｍであることが好ましい。層６２の平面内でかつ構造６０の表面に垂直に測定された領域９０６の厚さは、約１５０ミクロン〜約６００ミクロン、又は約１５０ミクロン〜約５５０ミクロン、又は約１５０ミクロン〜約５００ミクロン、又は約１５０ミクロン〜約４５０ミクロン、又は約１５０ミクロン〜約４００ミクロン、又は約１５０ミクロン〜約３５０ミクロン、又は約１８０ミクロン〜約３２０ミクロン、又は約２００ミクロン〜約３００ミクロン、又は約２２０ミクロン〜約２８０ミクロン、又は約２４０ミクロン〜約２６０ミクロンであることが好ましい。
【０１８８】
本発明の一部の実施形態では、層６２は、内側外被領域９０４と外側外被領域９０６の間に追加の外被領域９０８を含む。領域９０４は、二種以上の造形用配合物の組み合わせ、ボクセル化された組み合わせから作られることが好ましい。典型的には、しかし限定的でないが、領域９０４は、造形用配合物製造領域９０４（上の例では第一造形用配合物）及び造形用配合物製造領域９０６（上の例では第二造形用配合物）を含むボクセル化された組み合わせから作られる。本発明の発明者によって、かかる構成により領域９０８が領域９０６を領域９０４に結合する縫い合わせ領域として役立つことができることが発見された。
【０１８９】
第一造形用配合物によって占有される領域９０８内のボクセルの数と第二造形用配合物によって占有される領域９０２内のボクセルの数の間の比率は、約０．９〜約１．１、例えば約１であることが好ましい。これらの比率を含むいかなる実施形態も含む本発明のいずれかの実施形態では、領域９０８は、任意選択的にかつ好ましくは、ここで記載された第一配合物及び第二配合物以外のいかなる材料も欠いている。層６２の平面内でかつ構造６０の表面に垂直に測定された領域９０８の厚さは、領域９０４の厚さより小さく、また領域９０６の厚さより小さいことが好ましい。例えば、領域９０８の厚さは、約７０ミクロン〜約１００ミクロン、又は約７５ミクロン〜約９５ミクロン、又は約８０ミクロン〜約９０ミクロンであることができる。
【０１９０】
一部の実施形態では、一つ以上の層は、芯領域を含まず、外被領域だけを含む。これらの実施形態は、構造が一つ以上の薄い部分を持つときに特に有用であり、そこでは構造のそれらの部分を形成する層は、芯領域を欠いていることが好ましい。かかる構造の代表例は、図１１に示され、そこでは点線の円形によってマークされる領域は、芯９０２を欠いている。
【０１９１】
図９Ｆは、構造６０の層６２の少なくとも一部が芯領域９０２、外被領域９０４及び９０６、及び任意選択的に領域９０４と９０６の間に追加の外被領域９０８を含む本発明の実施形態における構造６０の側面図の概略図である。これらの実施形態では、構造６０は、任意選択的にかつ好ましくは、下部区域９１０及び／又は上部区域９２０を含み、各々は、任意選択的にかつ好ましくは、複数の層を含む。
【０１９２】
区域９１０及び９２０の層は、上部区域９２０の最上層９２２の一つ以上及び下部区域９１０の最下層９１２の一つ以上が上記の外被領域９０６の同じ配合物から作られるように配置されることができる。代替的に、又はより好ましくは追加的に、区域９１０及び９２０の層は、上部区域９２０の最下層９２４の一つ以上及び下部区域９１０の最上層９１４の一つ以上が上記の外被領域９０４の同じ配合物から作られるように配置されることができる。本発明の一部の実施形態では、下部区域９１０と上部区域９２０の少なくとも一方は、上記の領域９０８と同じ又は同様の配合物の組み合わせから作られる一つ以上の中間層（それぞれ９１８，９２８で示される）を含む。
【０１９３】
提示説明の明確化のため、図９Ｆは、層９１２，９１４，９１８，９２２，９２４、及び９２８の各々について単一層を示すが、これは、必ずしもその通りである必要はない。なぜなら一部の用途のために、これらの層の少なくとも一部が層の積み重ねとして具体化されるからである。各積み重ね中の層の数は、積み重ねの構築方向（本例ではＺ方向）に沿った厚さがそれぞれの外被領域の厚さとほぼ同じであるように選択されることが好ましい。特に、積み重ね９１２及び９２２中の層の数は、構築方向に沿ったこれらの積み重ねの全体厚さが層６２の平面内でかつ構造６０の表面に垂直に測定すると外側外被領域９０６の厚さとほぼ同じ（例えば１０％以内）であるように選択されることが好ましく、積み重ね９１４及び９２４中の層の数は、構築方向に沿ったこれらの積み重ねの全体厚さが層６２の平面内でかつ構造６０の表面に垂直に測定すると内側外被領域９０４の厚さとほぼ同じ（例えば１０％以内）であるように選択されることが好ましく、積み重ね９１８及び９２８中の層の数は、構築方向に沿ったこれらの積み重ねの全体厚さが層６２の平面内でかつ構造６０の表面に垂直に測定すると追加の外被領域９０８の厚さとほぼ同じ（例えば１０％以内）であるように選択されることが好ましい。
【０１９４】
従って、本実施形態は、三次元物体の層状製作の方法を提供し、そこでは層の少なくとも２つもしくは３つ（ａ  ｆｅｗ）（例えば少なくとも２つ又は少なくとも３つ又は少なくとも１０又は少なくとも２０又は少なくとも４０又は少なくとも８０）又は層の全ての各々に対して、任意選択的にかつ好ましくはシステム１０又はシステム１１０を使用して、二種以上の造形用配合物が吐出され、芯領域、及び芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成する。各造形用配合物は、印刷ヘッド（例えば印刷ヘッド１６）の複数のノズルからそれを噴射することによって吐出されることが好ましい。吐出は、任意選択的にかつ好ましくはボクセル方式でなされる。
【０１９５】
芯領域は、任意選択的にかつ好ましくは、それぞれの実施形態のいずれかにおいて本明細書に記載されるように、第一造形用配合物並びに第二造形用配合物から形成される。これは、任意選択的にかつ好ましくは、しかし必須ではなく、予め決められたボクセル比率に従って芯内で第一造形用配合物のボクセルと第二造形用配合物のボクセルをインターレースすることによって達成される。本発明の一部の実施形態では、第一造形用配合物の量は、芯領域の全量の２５％より高く、又は２６％より高く、又は２７％より高く、又は２８％より高く、又は２９％より高く、又は３０％より高い。本発明の一部の実施形態では、芯領域における第一造形用配合物の重量と芯領域における第二造形用配合物の重量との間の比率は、約０．１〜約１０、又は約０．２〜約５、又は約０．２〜約２、又は約０．２〜約１、又は約０．２〜約０．５、又は約１〜約１０、又は約２〜約１０、又は約５〜約１０である。
【０１９６】
好ましくは、芯領域を形成する二つの造形用配合物は、芯領域が、硬化されるとき、少なくとも６０℃のＨＤＴによって特徴づけられるように選択される。
【０１９７】
本明細書で使用されるＨＤＴは、それぞれの配合物又は配合物の組み合わせがある温度で予め決められた負荷の下で変形する温度を示す。配合物又は配合物の組み合わせのＨＤＴを決定するために好適な試験手順は、ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８シリーズ、特にＡＳＴＭ  Ｄ−６４８−０６及びＡＳＴＭ  Ｄ−６４８−０７法である。本発明の種々の例示的実施形態では、構造の芯及び鞘は、ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８−０６法によって測定されるそれらのＨＤＴ、並びにＡＳＴＭ  Ｄ−６４８−０７法によって測定されるそれらのＨＤＴにおいて異なる。本発明の一部の実施形態では、構造の芯及び鞘は、ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８シリーズのいずれかの方法によって測定されるそれらのＨＤＴにおいて異なる。本明細書における実施例の大多数において、０．４５ＭＰａの圧力でのＨＤＴが使用された。
【０１９８】
外被領域の一つ以上は、任意選択的にかつ好ましくは、配合物の一方から、好ましくは他の配合物からではなく形成される。例えば、外被領域は、第一造形用配合物から形成されることができるが、第二配合物から形成されず、又は第二造形用配合物から形成されることができるが、第一配合物から形成されない。
【０１９９】
いったん形成されたら、二つの造形用配合物を含む層は、配合物を硬化するように硬化条件（例えば硬化エネルギー）に露出されることが好ましい。これは、任意選択的にかつ好ましくは、硬化装置３２４又は放射線源１８を使用して実施される。あるいは、硬化条件は、環境及び／又は化学試薬への露出であることができる。
【０２００】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、構築材料は、支持体材料をさらに含む。
【０２０１】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、構築材料配合物（未硬化構築材料）を吐出することは、硬化エネルギーの適用時に支持体材料を形成する支持体材料配合物を吐出することをさらに含む。
【０２０２】
支持体材料配合物を吐出することは、一部の実施形態では、造形用材料を形成する第一及び第二（及び他の）組成物を吐出するために使用されるインクジェット印刷ヘッド以外のインクジェット印刷ヘッドによって実施される。
【０２０３】
一部の実施形態では、吐出された構築材料を硬化条件（例えば硬化エネルギー）に露出することは、支持体材料配合物の硬化に影響する硬化条件（例えば硬化エネルギー）を適用し、それによって硬化された支持体材料を得ることを含む。
【０２０４】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、いったん構築材料が硬化されると、前記方法は、硬化された支持体材料を除去することをさらに含む。支持体材料を除去するために使用可能な方法のいずれかを、造形用材料及び支持体材料を形成する材料に依存して使用することができる。かかる方法は、例えば硬化された支持体材料の機械的除去、及び／又は硬化された支持体材料をそれが溶解可能な溶液（例えばアルカリ性水溶液）と接触させることによる硬化された支持体材料の化学的除去を含む。
【０２０５】
本明細書に使用される用語「硬化」は、配合物が硬化又は凝固されるプロセスを記載し、本明細書では「固化」としても言及される。この用語は、モノマー及び／又はオリゴマーの重合、及び／又はポリマー鎖の架橋（硬化前に存在するポリマー、又はモノマーもしくはオリゴマーの重合で形成されたポリマー材料のいずれかのもの）を包含する。この用語は、代替的に重合及び／又は架橋を含まない配合物の凝固を包含する。
【０２０６】
硬化反応の生成物は、典型的にはポリマー材料であり、一部の場合では架橋されたポリマー材料である。本明細書に使用されるこの用語はまた、部分的な硬化、例えば配合物の少なくとも２０％又は少なくとも３０％又は少なくとも４０％又は少なくとも５０％又は少なくとも６０％又は少なくとも７０％の硬化、並びに配合物の１００％の硬化を包含する。
【０２０７】
「硬化エネルギー」は、典型的には本明細書に記載されたように放射線の適用又は熱の適用を含む。
【０２０８】
電磁放射線に露出すると硬化を受ける硬化性材料又はシステムは、本明細書では交換可能に「光重合可能な」又は「光活性可能な」又は「光硬化可能な」として言及される。
【０２０９】
硬化エネルギーが熱を含むとき、硬化はまた、本明細書において及び業界において「熱硬化」として言及され、熱エネルギーの適用を含む。熱エネルギーの適用は、本明細書に記載されるように、例えば層が吐出される受容媒体又は受容媒体を迎え入れるチャンバーを加熱することによって実施されることができる。一部の実施形態では、加熱は、抵抗加熱器を使用して実施される。
【０２１０】
一部の実施形態では、加熱は、熱誘導放射線によって吐出された層を照射することによって実施される。かかる照射は、例えば堆積された層の上に放射線を放出するように操作されるＩＲランプ又はキャノンランプによって実施されることができる。
【０２１１】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、前記方法は、硬化又は凝固された造形用材料を、支持体材料配合物の除去の前又は後のいずれかに、もしこれらが構築材料中に含まれているなら、後処理条件に露出することをさらに含む。後処理条件は、典型的には硬化された造形用材料をさらに硬化することを目的としています。一部の実施形態では、後処理は、部分的に硬化された材料を硬化し、それによって完全に硬化された材料を得る。
【０２１２】
一部の実施形態では、後処理は、本明細書中のそれぞれの実施形態のいずれかに記載されるように、熱又は放射線への露出によって実施される。一部の実施形態では、条件が熱であるとき、後処理は、数分（例えば１０分）から数時間（例えば１〜２４時間）の範囲の時間期間、実施される。
【０２１３】
用語「後処理」はまた、本明細書において交換可能に「後硬化処理」として、又は単に「後硬化」もしくは「後固化処理」として言及される。
【０２１４】
本発明の一部の実施形態では、芯を包囲する又は部分的に包囲する二つ以上の外被領域がある。例えば、芯は、内側外被領域によって包囲されることができ、内側外被領域は、外側外被領域によって包囲されることができる。好ましくは、しかし必須ではなく、内側外被領域の横方向の厚さは、約１〜約５ミクロンであり、外側外被領域の横方向の厚さは、複数のボクセル（例えば２〜１０個のボクセル）である。外被領域の横方向の厚さは、層内で、即ち構築方向に垂直な方向に沿って測定された厚さである。
【０２１５】
本発明の一部の実施形態では、層は、配合物の吐出中及び／又は硬化エネルギーへの露出中に熱に露出される。これは、加熱システム７０６を使用して実施されることができる。加熱は、第一造形用配合物のＨＤＴ以下の温度に、例えば第一配合物のＨＤＴより少なくとも１０℃低い温度になされることが好ましい。加熱は、第二造形用配合物のＨＤＴより高い温度になされることができる。より好ましくは、加熱は、第一造形用配合物のＨＤＴ以下の（少なくとも１０℃低い）温度でありかつ第二造形用配合物のＨＤＴより高い温度になされることができる。
【０２１６】
層が加熱される典型的な温度は、限定されないが、少なくとも４０℃、又は約４０℃〜約６０℃である。
【０２１７】
本発明の一部の実施形態では、層は、いったん形成され硬化されると、後硬化処理を受ける。好ましくは、後硬化処理は、熱処理、より好ましくは加熱である。好ましい実施形態では、後硬化処理は、少なくとも１２０℃の温度を少なくとも１時間の時間期間、維持することを含む。
【０２１８】
本実施形態は、物体の層を形成するために吐出される第一及び第二造形用配合物の各々に対して複数のタイプの配合物を考える。
【０２１９】
本発明の一部の実施形態では、第一造形用配合物は、硬化されるとき、少なくとも９０℃のＨＤＴによって特徴づけられ、本発明の一部の実施形態では、第二造形用配合物は、硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値によって特徴づけられ、本発明の一部の実施形態では、第二造形用配合物は、硬化されるとき、５０℃より低い又は４５℃より低いＨＤＴによって特徴づけられ、本発明の一部の実施形態では、第一造形用配合物と第二造形用配合物の弾性率の間の比率は、硬化されるとき、約２．７〜約２．９である。
【０２２０】
本明細書に使用される用語「アイゾット耐衝撃性」は、それぞれの配合物又は配合物の組み合わせに衝撃力が適用された後の厚さの単位あたりのエネルギーの損失を示す。配合物又は配合物の組み合わせのアイゾット耐衝撃性を決定するために好適な試験手順は、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５６シリーズ、特にＡＳＴＭ  Ｄ−２５６−０６シリーズである。本発明の一部の実施形態では、構造の芯及び鞘は、ＡＳＴＭ  Ｄ−２５６−０６シリーズのいずれかの方法によって測定されるようなそれらのアイゾット耐衝撃性値において異なる。標準的なＡＳＴＭ法では、ノッチを準備することが必要であることが注意される。しかしながら、多くの場合において、この工程は、鞘を切断し、芯をノッチチップに露出する。それゆえ、この標準法は、本発明の一部の実施形態に従って構築された構造の耐衝撃性を評価するためにあまり好ましくない。耐衝撃性を決定するための好ましい手順を今記載するだろう。これらの手順は、ＡＭが三次元印刷を含むときに特に有用である。
【０２２１】
第一手順によれば、試験片が、鞘の配合又は配合の組み合わせから作られた矩形パッチで印刷される。パッチの寸法は、（標準ＡＳＴＭ手順によって要求される）ノッチ製造後に鞘の配合又は配合の組み合わせの０．２５ｍｍの層が完成するように計算される。
【０２２２】
第二手順によれば、試験片が印刷された後にノッチを切断する代わりに試験片がノッチで印刷される。トレイ上の試験片の配向は、例えばＺ−Ｙ面（「配向Ｆ」として本明細書において言及される）において鉛直方向である。
【０２２３】
本発明の一部の実施形態による造形用配合物のさらに詳細な記載を与える前に、それによって与えられる利点及び潜在的な用途に注意を与えるだろう。
【０２２４】
本発明者は、層状の製造ＡＭ技術を考案し、それは、改良された熱機械特性が物体を製作するために使用される造形用配合物のいずれか一つによって所有されないときであっても、改良された熱機械特性を有する物体を構築することを可能にする。例えば、本発明の実施形態は、ＡＭ構造、より好ましくは３Ｄインクジェット印刷技術によって二つの造形用配合物を噴射することによって製造された構造に高温耐性並びに高靱性を与える。本発明の実施形態はまた、例えば高温耐性並びに低カール形成を有する構造を製作することを可能にする。
【０２２５】
従って、本実施形態は、ＡＭによって、より好ましくは３Ｄインクジェット印刷技術によって製作されることが好ましく、かつ少なくとも１００℃、又は少なくとも１３０℃、又は少なくとも１４０℃のＨＤＴによって特徴づけられる物体を与える。本実施形態は、ＡＭによって、より好ましくは３Ｄインクジェット印刷技術によって製作されることが好ましく、かつ少なくとも１００Ｊ／ｍ、又は少なくとも１１０Ｊ／ｍ、又は少なくとも１２０Ｊ／ｍ、又は少なくとも１３０Ｊ／ｍのアイゾットノッチ耐衝撃性によって特徴づけられる物体を与えることができる。本実施形態は、ＡＭによって、より好ましくは３Ｄインクジェット印刷技術によって製作されることが好ましく、かつ４ｍｍ未満、又は３ｍｍ未満のカール形成を具備する物体を与えることができる。
【０２２６】
本明細書に記載された方法及びシステムのいずれかにおいて、少なくとも第一造形用材料配合物及び第二造形用材料配合物が利用される。
【０２２７】
本発明者は、第一造形用材料配合物と第二造形用材料配合物の組み合わせが希望の剛性及び強度を与えるために使用されることができることを見出した。例えば、芯中の第一配合物の含有量を増加することにより、ＨＤＴを高めることなく製作された物体の剛性及び強度を増加することができる。ＨＤＴは、次いで鞘の厚さを変動することによって制御されることができる。例えば、鞘が第一配合物から作られ、第二配合物から作られないとき、ＨＤＴは、鞘の横方向の厚さを増加することによって増加されることができる。
【０２２８】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、第一造形用配合物は、それが硬化されるとき、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）を具備することによって特徴づけられるか、又はそのように選択される。
【０２２９】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、第二造形用配合物は、それが硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値を具備することによって特徴づけられるか、又はそのように選択される。
【０２３０】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、第一造形用配合物は、それが硬化されるとき、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）を具備することによって特徴づけられるか、又はそのように選択され、第二造形用配合物は、それが硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値を具備することによって特徴づけられるか、又はそのように選択される。
【０２３１】
一部の実施形態では、第一配合物のＨＤＴは、硬化されるとき、少なくとも１００℃、又は少なくとも１１０℃、又は少なくとも１２０℃、又は少なくとも１３０℃、又は少なくとも１３５℃、又は少なくとも１４０℃、又はそれより高い。
【０２３２】
一部の実施形態では、第二配合物の耐衝撃性（アイゾット耐衝撃性）は、少なくとも４７、又は少なくとも４８、又は少なくとも４９、又は少なくとも５０、又は少なくとも５１、又は少なくとも５２、又は少なくとも５３、又は少なくとも５４、又は少なくとも５５Ｊ／ｍ、又はそれより高い。
【０２３３】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第二造形用配合物は、硬化されるとき、５０℃未満又は４５℃未満のＨＤＴを具備することによって特徴づけられるか、又はそのように選択される。
【０２３４】
一部の実施形態では、第二配合物のＨＤＴは、硬化されるとき、３０〜５０℃、又は３５〜５０℃、又は３８〜５０℃、又は４０〜５０℃、又は４０〜４８℃、又は４０〜４５℃、又は３０〜４５℃、又は３５〜４５℃の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２３５】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第一及び第二配合物は、硬化されるとき、３未満の弾性率間の比率を具備することによって特徴づけられるか、又はそのように選択される。
【０２３６】
一部の実施形態では、その比率は、２．７〜２．９の範囲である。
【０２３７】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部によれば、造形用材料配合物の各々は、一種以上の硬化性材料を含む。
【０２３８】
本明細書中全体を通して、「硬化性材料」又は「凝固可能な材料」は、本明細書に記載されるように硬化条件（例えば硬化エネルギー）にさらされるとき、凝固又は固化して本明細書に規定されるような硬化された造形用材料を形成する化合物（例えばモノマー又はオリゴマー又はポリマー化合物である。硬化性材料は、一般的に重合可能な材料であり、それは、好適なエネルギー源にさらされるときに重合及び／又は架橋を受ける。
【０２３９】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、光重合可能な材料であり、それは、本明細書に記載されるように、放射線にさらすと重合するか、及び／又は架橋を受けるものであり、一部の実施形態では、硬化性材料は、ＵＶ硬化性材料であり、それは、本明細書に記載されるように、ＵＶ−ｖｉｓ放射線にさらすと重合するか、及び／又は架橋を受けるものである。
【０２４０】
一部の実施形態では、本明細書に記載されるような硬化性材料は、光誘導性ラジカル重合を介して重合する重合可能な材料である。
【０２４１】
本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、モノマー、オリゴマー、又は短鎖ポリマーであることができ、各々は、本明細書に記載されるように重合可能である。
【０２４２】
本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料が硬化エネルギー（例えば放射線）にさらされるとき、それは、鎖延長及び架橋のいずれか一つ又はそれらの組み合わせによって重合する。
【０２４３】
本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、重合反応が起こる硬化エネルギーにさらすとき、重合反応でポリマー造形用材料を形成することができるモノマー又はモノマーの混合物である。かかる硬化性材料はまた、本明細書においてモノマー硬化性材料として言及される。
【０２４４】
本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、重合反応が起こる硬化エネルギーにさらすとき、重合反応で造形用重合材料を形成することができるオリゴマー又はオリゴマーの混合物である。かかる硬化性材料はまた、本明細書においてオリゴマー硬化性材料として言及される。
【０２４５】
本明細書に記載される実施形態のいずれかの一部において、硬化性材料は、モノマーであるか又はオリゴマーであるかにかかわらず、単官能硬化性材料又は多官能硬化性材料であることができる。
【０２４６】
本明細書では、単官能硬化性材料は、硬化エネルギー（例えば放射線）にさらすときに重合を受けることができる一つの官能基を含む。
【０２４７】
多官能硬化性材料は、硬化エネルギーにさらすと重合を受けることができる、二つ又はそれより多い、例えば２つ、３つ、４つ又はそれより多い官能基を含む。多官能硬化性材料は、例えば二官能、三官能、又は四官能硬化性材料であることができ、それらは、それぞれ重合を受けることができる２つ、３つ又は４つの基を含む。多官能硬化性材料における二つ以上の官能基は、一般的に本明細書に規定されるように、結合部分によって互いに結合される。結合部分がオリゴマー部分であるとき、多官能基は、オリゴマー多官能硬化性材料である。
【０２４８】
一部の実施形態では、第一及び第二配合物の各々における硬化性材料の少なくとも一部又は各々は、（メタ）アクリル材料である。
【０２４９】
本明細書中全体を通して、用語「（メタ）アクリル」又は「（メタ）アクリレート」及びその転用形は、アクリル及びメタクリル材料の両方を包含する。
【０２５０】
アクリル及びメタクリル材料は、一つ以上のアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、及び／又はメタクリルアミド基を担持する材料を包含する。
【０２５１】
硬化性材料の各々は、独立して、モノマー、オリゴマー、又はポリマー（それは、硬化されるとき、例えば架橋を受けることができる）であることができる。
【０２５２】
硬化性材料の各々は、独立して、単官能又は多官能材料であることができる。
【０２５３】
本明細書に記載された第一及び第二配合物に含まれる硬化性材料は、硬化されるとき、各材料によって与えられる特性によって規定されることができる。即ち、材料は、硬化エネルギーへの露出で、即ち重合で形成された材料の特性によって規定される。これらの特性（例えばＴｇ）は、記載された硬化性材料の単独のいずれを硬化すると形成されるポリマー材料のものである。
【０２５４】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第一造形用配合物は、
硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；及び
硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー
を含む。
【０２５５】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、硬化性メタクリルモノマーの濃度は、第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％である。一部の実施形態では、第一配合物中の硬化性メタクリルモノマーの濃度は、第一造形用配合物の全重量の３５〜６０重量％、又は３５〜５０重量％、又は３５〜４０重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２５６】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第一造形用配合物中の硬化性メタクリルモノマーは、４４００ｍＷ／分未満、又は４０００ｍＷ／分未満、又は３８００ｍＷ／分未満、又は３５００ｍＷ／分未満、又は３０００ｍＷ／分未満、又は２８００ｍＷ／分未満の硬化速度によって特徴づけられる。一部の実施形態では、硬化速度は、Ｐｈｏｔｏ  ＤＳＣ測定装置によって決定され、例えば後述する実施例の部分に記載されるように、時間の関数としてｍＷについて記録された曲線の傾斜として規定される。
【０２５７】
一部の実施形態では、高いＴｇメタクリレートモノマーは、二官能メタクリレートであり、一部の実施形態では、それは、一つ以上の炭化水素鎖及び／又は少なくとも６つ、又は少なくとも８つの炭素原子の環を含む。かかる高炭素鎖及び／又は環を具備する、単官能又は他の多官能メタクリレートモノマーもまた、考えられる。
【０２５８】
硬化されるとき、１５０℃より高いＴｇ、及び／又は本明細書で記載されたような硬化速度によって特徴づけられる、限定されない例示的メタクリルモノマーは、ＳＲ８４３（トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート（ＴＣＤＤＭＤＭＡ））である。追加の例示的なかかる材料は、ＳＲ−４２３Ｄの商品名の下で販売される。例えば表１参照。
【０２５９】
一部の実施形態では、硬化されるとき、８５℃より高いＴｇによって特徴づけられるアクリルモノマーは、単官能、二官能、他の多官能のアクリレートモノマー、及びそれらのいずれかの混合物を含む。一部の実施形態では、アクリレートモノマーのＴｇは、８６〜約３００℃の範囲である。
【０２６０】
かかるＴｇを具備するアクリレートモノマーは、例えばＡＣＭＯ及びＩＢＯＡのような一般に使用される単官能アクリレートモノマー；例えば商品名ＳＥ３６８の下で商業的に入手可能なトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（ＴＨＥＩＣＴＡ）のような多官能アクリレートモノマー；例えばＤＰＧＤＡ（商品名ＳＲ５０８の下で商業的に入手可能）、エトキシル化３−トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰ３ＥＯＴＡ）、（商品名ＳＲ４５４の下で商業的に入手可能）のような短鎖アルキレングリコール含有（エトキシル化）二官能及び三官能アクリレートモノマー；及び例えばトリシクロデカンジメタノールジアクリレート（ＴＣＤＤＭＤＡ）（商品名ＳＲ８３３Ｓの下で商業的に入手可能）のような長鎖又は高炭素環多官能アクリレートモノマーであることができる。
【０２６１】
硬化されるとき、８５℃より高いＴｇによって特徴づけられる例示的アクリルモノマーは、以下の表１に与えられるものを含むが、それらに限定されない。示されたＴｇを具備するいずれかの他のアクリルモノマーが考えられる。当業者は、８５℃より高いＴｇを具備する追加のアクリレートモノマーを容易に認識するだろう。
【０２６２】
硬化されるとき、示されたＴｇを具備するアクリルモノマーは、二種以上のかかるモノマーの混合物であることができる。
【０２６３】
一部の実施形態では、第一配合物中の硬化性アクリルモノマーの各々の濃度は、第一造形用配合物の全重量の５〜４０重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。一部の実施形態では、二種以上のかかるアクリルモノマーが配合物中に存在するとき、かかるモノマーの全濃度は、第一造形用配合物の全重量の１０〜６０、又は１０〜５０、又は１０〜４０重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２６４】
一部の実施形態では、（メタ）アクリルオリゴマーは、硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられ、アクリルオリゴマー、又は二種以上のアクリルモノマーの混合物、又は一種以上のアクリルモノマーと一種以上のメタクリルモノマーの混合物であるか、もしくはそれを含む。
【０２６５】
例示的なかかるオリゴマーは、ポリエステルウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、変性（例えばアミン変性）エポキシアクリレートなどを含むが、それらに限定されない。限定されない例は、以下の表１に与えられる。示されたＴｇを具備するいずれかの他のアクリルオリゴマーが考えられる。当業者は、５０℃より高いＴｇを具備する追加のアクリレートオリゴマーを容易に認識するだろう。
【０２６６】
一部の実施形態では、第一造形用配合物中の（メタ）アクリルオリゴマーの全濃度は、第一造形用配合物の全重量の１０〜６０重量％、又は１０〜５０重量％、又は１０〜４０重量％、又は１０〜３０重量％、又は１０〜２０重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２６７】
一部の実施形態では、第一造形用配合物は、硬化されるとき、０℃未満、又は−１０℃未満、又は−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられる可撓性材料を与える少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマーをさらに含むことができる。
【０２６８】
一部の実施形態では、硬化されるとき、−１０℃又は−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられる（メタ）アクリルモノマーは、アクリルモノマー、又は二種以上のアクリルモノマーの混合物もしくは一種以上のアクリルモノマーと一種以上のメタクリルモノマーの混合物であるか、又はそれらを含む。
【０２６９】
かかる低いＴｇを具備するアクリル及びメタクリルモノマーは、本明細書の各実施形態のいずれかに記載されるように、例えばエトキシル化単官能、又は好ましくは多官能（例えば二官能又は三官能）を含む。
【０２７０】
例示的なかかる可撓性アクリルモノマーは、以下の表１に与えられる。いずれかの他の可撓性アクリル（又はメタクリル）モノマーが考えられる。当業者は、示されたような低いＴｇを具備する追加のアクリレートモノマーを容易に認識するだろう。
【０２７１】
一部の実施形態では、可撓性（メタ）アクリルモノマーの濃度は、もし存在するなら配合物の全重量の４〜３０、又は４〜２５、又は４〜２０、又は４〜１５、又は４．５〜１３．５重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２７２】
一部の実施形態では、可撓性モノマーは、本明細書に記載されるような多官能エトキシル化モノマーであり、そこでは（メタ）アクリレート基の各々は、アルキレングリコール基又は鎖に連結され、アルキレングリコール基又は鎖は、例えば以下にさらに詳細に記載されるように枝分かれアルキル、シクロアルキル、アリール（例えばビスフェノールＡ）などの枝分かれ単位を介して互いに連結される。
【０２７３】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第一造形用配合物は、硬化されるとき、０℃未満、又は−１０℃未満、又は−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられる可撓性材料を与える追加の硬化性（メタ）アクリルモノマーをさらに含む。
【０２７４】
一部の実施形態では、追加の可撓性モノマーは、アクリレート又はメタクリレート基によって両端で終わるアルキレングリコール鎖（本明細書に規定されるようなポリ（アルキレングリコール））を含む二官能モノマーである。
【０２７５】
一部の実施形態では、ポリ（アルキレングリコール）鎖は、少なくとも５個、好ましくは少なくとも１０個、例えば１０〜１５個のアルキレングリコール基を具備する。
【０２７６】
一部の実施形態では、本明細書に記載される追加の可撓性モノマーの濃度は、配合物の全重量の５〜２０、又は５〜１５重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２７７】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第一配合物は、本明細書に示されるような低Ｔｇを有する可撓性モノマーとして、「追加の可撓性モノマー」として本明細書に記載される材料のみを含む。
【０２７８】
一部の実施形態では、第一配合物は、硬化されるとき、本明細書に規定されるような耐衝撃性値及び／又はＨＤＴを具備するいかなる第二配合物と組み合わせて使用される。
【０２７９】
一部の実施形態では、第二造形用配合物は、
硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリル、好ましくはアクリルのモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリル、好ましくはアクリルのオリゴマー；及び
少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリル、好ましくはアクリルのエトキシル化モノマー
を含む。
【０２８０】
本明細書において、「エトキシル化」材料は、本明細書に規定されるように、一つ以上のアルキレングリコール基、又は好ましくは一つ以上のアルキレングリコール鎖を含むアクリル又はメタクリル化合物を記載する。エトキシル化（メタ）アクリレート材料は、単官能、又は好ましくは多官能、即ち二官能、三官能、四官能などであることができる。
【０２８１】
多官能材料では、一般的には、（メタ）アクリレート基の各々は、アルキレングリコール基又は鎖に連結され、アルキレングリコール基又は鎖は、例えば枝分かれアルキル、シクロアルキル、アリール（例えばビスフェノールＡ）などの枝分かれ単位を介して互いに連結される。
【０２８２】
一部の実施形態では、エトキシル化材料は、少なくとも５つのエトキシル化基、即ち少なくとも５つのアルキレングリコール部分又は基を含む。アルキレングリコール基の一部又は全ては、アルキレングリコール鎖を形成するために互いに連結されることができる。例えば、３０個のエトキシル化基を含むエトキシル化材料は、互いに連結された３０個のアルキレングリコール基の鎖を含むことができ、２つの鎖は、例えば１５個のアルキレングリコール部分の各々を互いに連結され、２つの鎖は、枝分かれ部分を介して互いに連結され、又は３つの基は、例えば１０個のアルキレングリコール基の各々を互いに連結され、３つの鎖は、枝分かれ部分を介して互いに連結されている。より短い又はより長い鎖もまた考えられる。
【０２８３】
一部の実施形態では、エトキシル化材料は、少なくとも８、又は少なくとも１０、又は少なくとも１２、又は少なくとも１５、又は少なくとも１８、又は少なくとも２０、又は少なくとも２５、又は少なくとも３０個のエトキシル化（アルキレングリコール）基を含む。エトキシル化材料は、一つ、二つ又はそれより多くのポリ（アルキレングリコール）鎖を含むことができ、アルキレングリコール基の全数が示された通りである限り、いかなる長さであってもよい。
【０２８４】
一部の実施形態では、エトキシル化材料は、硬化されるとき、０℃未満、好ましくは−１０℃未満又は−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられる可撓性材料である。
【０２８５】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エトキシル化硬化性モノマーは、１０００センチポアズ未満の室温における粘度によって、及び／又は少なくとも５００グラム／ｍｏｌの分子量によって特徴づけられる。
【０２８６】
第二造形用配合物に含めるために好適なエトキシル化材料の限定されない例は、以下の表６Ａに与えられる。
【０２８７】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、エトキシル化材料は、三官能（メタ）アクリレートモノマーである。例示的なかかる三官能モノマーはまた、以下の表６Ａに与えられる。他の可撓性のエトキシル化三官能モノマーも考えられる。当業者は、示された特性を具備する他の三官能モノマーを容易に認識するだろう。
【０２８８】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第二造形用配合物中のエトキシル化硬化性モノマーの濃度は、第二造形用配合物の全重量の少なくとも５、又は少なくとも１０重量％である。
【０２８９】
一部の実施形態では、エトキシル化硬化性材料の濃度は、第二造形用配合物の全重量の５〜５０、又は５〜４０、又は１０〜５０、又は１０〜４０、又は１０〜３０重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２９０】
エトキシル化硬化性材料に加えて、第二配合物は、硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリル、好ましくはアクリルのモノマー、及び硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリル、好ましくはアクリルのオリゴマーを含む。
【０２９１】
一部の実施形態では、硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる硬化性（メタ）アクリル、好ましくはアクリルのモノマーは、硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられ、本明細書に記載されるように、単官能及び多官能モノマー、及びかかるモノマーのいかなる混合物も含む。例示的なかかるモノマーは、以下の表５に与えられる。示されたＴｇを具備するいかなる他のモノマーも考えられる。
【０２９２】
一部の実施形態では、第二造形用配合物中のかかる硬化性（メタ）アクリルモノマーの全濃度は、第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である。
【０２９３】
硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる硬化性（メタ）アクリルオリゴマーは、単官能、好ましくは多官能オリゴマー（例えばポリエステルウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、変性エポキシアクリレートを含むが、これらに限定されない）を含む。当業者は、示されたＴｇを具備するオリゴマーを容易に認識するだろう。例示的なかかるオリゴマーは、上に記載され、一部は、以下の表５に与えられる。いかなる他のオリゴマーも考えられる。
【０２９４】
一部の実施形態では、第二造形用配合物中の硬化性（メタ）アクリルオリゴマーの全濃度は、第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲であり、それらの間のいかなる中間値及び下位範囲も含む。
【０２９５】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第一、第二、及び任意選択的に他の造形用材料配合物の各々は、独立して、硬化エネルギー（例えば放射線）に露出すると架橋（硬化）又は重合を開始する光開始剤を含む。
【０２９６】
一部の実施形態では、光開始剤は、フリーラジカル開始剤である。
【０２９７】
フリーラジカル開始剤は、紫外線又は可視線のような放射線に露出するとフリーラジカルを生成し、それによって重合反応を開始するいかなる化合物であることもできる。好適な光開始剤の限定されない例は、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、ミヒラーケトン、及びキサントンのようなベンゾフェノン類（芳香族ケトン）；２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド（ＴＭＰＯ）、２，４，６−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキサイド（ＴＥＰＯ）、モノアシルホスフィンオキサイド（ＭＡＰＯ）、及びビスアシルホスフィンオキサイド（ＢＡＰＯ）のようなアシルホスフィンオキサイドタイプの光開始剤；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、及びベンゾインイソプロピルエーテルのようなベンゾイン類及びベンゾインアルキルエーテル類などを含む。光開始剤の例は、アルファアミノケトン、アルファ−ヒドロキシケトン、モノアシルホスフィンオキサイド（ＭＡＰＯ）、及びビスアシルホスフィンオキサイド（ＢＡＰＯ）である。
【０２９８】
フリーラジカル光開始剤は、単独で、又は共開始剤と組み合わせて使用されることができる。共開始剤は、ＵＶ系において活性であるラジカルを生成するために第二分子を必要とする開始剤とともに使用される。ベンゾフェノンは、硬化性ラジカルを生成するためにアミンのような第二分子を要求する光開始剤の一例である。放射線を吸収した後、ベンゾフェノンは、アクリレートの重合を開始するアルファアミノラジカルを生成するために水素引き抜きによって第三アミンと反応する。共開始剤の種類の限定されない例は、トリエチルアミン、メチルジエタノールアミン、及びトリエタノールアミンのようなアルカノールアミンである。
【０２９９】
一部の実施形態では、第一及び／又は第二造形用材料配合物中の開始剤の濃度は、独立して、それぞれの配合物の全重量の０．５〜５重量％、又は１〜５重量％、又は２〜５重量％の範囲である。
【０３００】
本明細書に記載された実施形態のいずれかの一部では、第一及び／又は第二造形用材料配合物は、独立して、非反応性材料（非硬化性材料）としても言及される一種以上の追加の材料をさらに含むことができる。
【０３０１】
かかる薬剤は、例えば表面活性剤（界面活性剤）、抑制剤、酸化防止剤、充填剤、顔料、色素、及び／又は分散剤を含む。
【０３０２】
界面活性剤は、配合物の表面張力を印刷工程のため又は噴射のために要求される値（それは、一般的に３０ｄｙｎｅ／ｃｍ前後である）に減少するために使用されることができる。かかる界面活性剤はまた、シリコーン材料、例えばＰＤＭＳのような有機ポリシロキサン及びそれらの誘導体、例えばＢＹＫタイプの界面活性剤として商業的に入手可能なものであることができる。
【０３０３】
好適な分散剤（分散化剤）はまた、シリコーン材料、例えばＰＤＭＳのような有機ポリシロキサン及びそれらの誘導体、例えばＢＹＫタイプの界面活性剤として商業的に入手可能なものであることができる。
【０３０４】
好適な安定剤（安定化剤）は、例えば熱安定剤を含み、それは、高温で配合物を安定化する。
【０３０５】
用語「充填剤」は、ポリマー材料の特性を改変し、かつ／又は最終製品の品質を調整する不活性材料を記載する。充填剤は、無機粒子、例えば炭酸カルシウム、シリカ、及びクレーであることができる。
【０３０６】
充填剤は、例えば重合時又は冷却時に収縮を減少するため、例えば熱膨張係数を減少したり、強度を高めたり、熱安定性を高めたり、コストを減少したり、及び／又はレオロジー特性を採用するために造形用配合物に添加されることができる。ナノ粒子充填剤は、一般的に、インクジェット用途のような低粘度を要求する用途において有用である。
【０３０７】
一部の実施形態では、界面活性剤及び／又は分散剤及び／又は安定剤及び／又は充填剤の各々の濃度は、もし存在するなら、それぞれの配合物の全重量の０．０１〜２重量％、又は０．０１〜１重量％の範囲である。分散剤は、一般的にはそれぞれの配合物の全重量の０．０１〜０．１重量％、又は０．０１〜０．０５重量％の範囲の濃度で使用される。
【０３０８】
一部の実施形態では、第一及び／又は第二配合物は、抑制剤をさらに含む。抑制剤は、硬化エネルギーに露出する前の硬化を防止又は減少するために含まれる。好適な抑制剤は、例えばＧｅｎｏｒａｄタイプとして、又はＭＥＨＱとして商業的に入手可能なものを含む。いかなる他の抑制剤も考えられる。
【０３０９】
顔料は、有機及び／又は無機及び／又は金属顔料であることができ、一部の実施形態では、顔料は、ナノスケールの顔料であり、それは、ナノ粒子を含む。
【０３１０】
例示的な無機顔料は、酸化チタン、及び／又は酸化亜鉛、及び／又はシリカのナノ粒子を含む。例示的な有機顔料は、ナノサイズのカーボンブラックを含む。
【０３１１】
一部の実施形態では、顔料の濃度は、それぞれの配合物の全重量の０．１〜２重量％、又は０．１〜１．５重量％の範囲である。
【０３１２】
一部の実施形態では、第一配合物は、顔料を含む。
【０３１３】
一部の実施形態では、白色顔料及び染料の組み合わせは、着色された硬化材料を作るために使用される。
【０３１４】
染料は、溶剤溶解性の染料の広い種類のいずれかであることができる。一部の限定されない例は、イエロー、オレンジ、ブラウン、及び赤であるアゾ染料；緑及び青であるアントラキノン及びトリアリールメタン染料；及び黒であるアジン染料である。
【０３１５】
それぞれの実施形態のいずれか、及びそれらのいずれかの組み合わせにおいて、本明細書に記載された第一及び／又は第二配合物のいずれかは、キット内に与えられることができ、そこでは第一及び第二配合物が個々に包装される。
【０３１６】
一部の実施形態では、各配合物の全ての成分は、一緒に包装される。これらの実施形態の一部において、配合物は、光又はいずれかの他の放射線への露出から配合物を保護する包装材料に包装されるか、及び／又は抑制剤を含む。
【０３１７】
一部の実施形態では、抑制剤は、各配合物の他の成分から別個に包装され、キットは、それぞれの配合物に抑制剤を添加するための指示を含む。
【０３１８】
本発明者は、カール形成効果をさらに減少する技術を工夫した。この技術では、「台座」として本明細書で言及される構造がトレイの上に直接吐出され、物体を作り上げる層がその後に台座の上に吐出される。この実施形態は、図１０Ａ−Ｂに示されている。
【０３１９】
図１０Ａは、トレイ３６０上の台座２０２の側面図を示し、そこでは物体２００の層は、台座２０２上に吐出される。物体２００は、上でさらに詳述したような第一及び第二造形用配合物から作られた鞘構造（例えば構造６０）を含むことができ、又はそれであることができる。あるいは、物体２００は、商業的に入手可能な造形用配合物のような他の造形用配合物から作られた、非鞘構造、又は鞘構造（例えば構造６０）であることができる。
【０３２０】
台座２０２は、任意選択的にかつ好ましくは、印刷トレイからの物体の除去を容易にするように作用し、従って手又は機械による損傷での変形の防止を助けることができる。台座２０２はまた、Ｚ方向（高さ）における物体の精度を改良することができ、かつ／又はＸ−Ｙ方向における物体の精度を改良することができる。
【０３２１】
台座２０２は、好ましくは、支持体材料を含む支持体配合物を含む。好ましくは、支持体配合物は、液体、例えば水に溶解可能である。本発明の種々の例示的実施形態では、台座２０２は、支持体配合物と造形用配合物（例えば本明細書に記載された第一及び第二造形用配合物のいずれか）の組み合わせを含む。好ましくは、台座２０２内の造形用配合物は、低アイゾット耐衝撃性（例えば４０Ｊ／ｍ未満）を持つ。この実施形態の利点は、それが台座がトレイから上昇する傾向を減少することである。
【０３２２】
Ｚにおける不正確性は、印刷された物体の最下層で起こる。これは、Ｚ開始レベル（印刷が開始するときのトレイのＺレベル）でのトレイの上部面が正確にレベリング装置が到達できる高さであることができず、従ってレベリング装置がその最下点であることができるときに印刷プロセスで堆積された第一層を水平にすることができないためである（例えば調整の不正確性及び／又はトレイの不完全な平坦及び水平のため）。結果として、物体２００の下層は、レベリング装置によって平らにすることができず、それゆえそれらの厚さは、設計された層厚さより大きく、そのため物体２００の高さを、設計された物体とは対照的に増加して印刷しうる。物体の最下点の下の台座２０２の使用は、実際の物体の印刷が台座自体がレベリング装置によって有意に平らにされることができる高さであることができることを特定することによってこの問題を解決する。
【０３２３】
本発明の種々の例示的な実施形態では、台座２０２は、芯鞘構造を有し、そこでは鞘は、造形用配合物の離隔された柱を含み、それらの間に支持体配合物を有し、芯は、可溶性（例えば水溶性）支持体配合物のみを含み、いかなる非溶解性造形配合物も欠いている。これらの実施形態は、図１０Ｂに示され、それは、台座芯（図１０Ｂにおいて芯領域２０８として示される）及び台座鞘（図１０Ｂにおいて外被領域２１０として示される）を有する、台座２０２の代表的な層の上面図である。支持体配合物は、２０４で示され（パターン化充填）、造形用配合物柱は、２０６で示される（白色充填）。
【０３２４】
上で規定されたような芯鞘構造を有する台座を形成する利点は、それが造形用配合物（それは、一般的に高価である）の使用を最小にしながらＺ不正確性及びカール形成の問題を解決し、物体２００の下部に目に見える残余を残す傾向があることである。
【０３２５】
本明細書中の全体を通して、用語「弾性率（ｅｌａｓｔｉｃ  ｍｏｄｕｌｕｓ）」は、引張応力の付与に対する材料の反応によって決定されるヤング率を示す。
【０３２６】
弾性率は、応力及び歪の範囲にわたる歪の関数としての応力の勾配として決定され、そこでは応力は、歪の一次関数である（例えばゼロの応力及び歪から弾性比例の限界まで、及び任意選択的にゼロの歪から破損点伸びの５０％以下の歪まで）。
【０３２７】
破損点伸び（本明細書及び業界では破断伸びとも言及される）は、（例えば破裂又はネッキングとして）試験された材料の破損が起こる前に（最大引張強度に等しい引張応力を適用したときに）起こりうる最大歪（伸び）として決定される。
【０３２８】
回復率は、破損点伸びにほとんど等しい（任意選択的に破損点伸びの約９０％、任意選択的に破損点伸びの約９５％、任意選択的に破損点伸びの約９８％、任意選択的に破損点伸びの約９９％、破損点伸びは、等価な試料を使用して決定されることができる）前の歪に試験された材料を供した後に引張応力を解放することによって長さの減少の比率として決定される。従って、例えば、２００％である破損点伸びに伸ばされ、かつ引張応力の解放により元の長さに対して２０％の歪によって特徴づけられる状態に戻る材料は、９０％（即ち、２００％−２０％を２００％で割る）の回復率を有するものとして特徴づけられるだろう。
【０３２９】
本明細書において「Ｔｇ」は、Ｅ′′曲線の極大値の位置として規定されたガラス転移温度を示し、Ｅ′′は、温度の関数として材料の損失弾性率である。広く言うと、温度がＴｇ温度を含む温度の範囲内で上昇するにつれて、材料（特にポリマー材料）の状態がガラス状態からゴム状態に徐々に変化する。
【０３３０】
本明細書において「Ｔｇ範囲」は、Ｅ′′値が上で規定されたＴｇ温度でのその値の少なくとも半分である（例えば、その値までであることができる）温度範囲である。
【０３３１】
いかなる特定の理論に拘束されることを望まないが、ポリマー材料の状態が上で規定されたＴｇ範囲内でガラス状態からゴム状態に徐々に変化することが想定される。Ｔｇ範囲の最も低い温度は、本明細書においてＴｇ（ｌｏｗ）として言及され、Ｔｇ範囲の最も高い温度は、本明細書においてＴｇ（ｈｉｇｈ）として言及される。
【０３３２】
本明細書に記載された実施形態のいずれかでは、「Ｔｇより高い温度」は、Ｔｇ温度より高い温度、又はより好ましくはＴｇ（ｈｉｇｈ）より高い温度を意味する。
【０３３３】
本明細書において「Ｔｇ合計」は、配合物のポリマー成分の個々のＴｇ値を合計することによって計算されるような、配合物（例えば造形用配合物）の計算Ｔｇの合計を記載する。合計は、任意選択的にかつ好ましくは、重量合計であり、そこでは各Ｔｇ値は、第一造形用配合物の各ポリマー成分の相対量（例えば重量％）によって乗算される。ポリマー成分は、Ｔｇを具備するポリマー成分、又は配合物に加えられた非硬化性ポリマー成分を与える各硬化性成分であることができる。
【０３３４】
本明細書において全体を通して、用語「物体」は、付加製造の最終生成物を記載する。この用語は、支持体材料が構築材料の一部として使用されたなら、支持体材料の除去後に本明細書に記載されたような方法によって得られた生成物を示す。「物体」は、それゆえ硬化された造形用材料から本質的になる（少なくとも９５重量％からなる）。
【０３３５】
本明細書において全体を通して使用される用語「物体」は、物品全体又は物品の一部を示す。
【０３３６】
本明細書において全体を通して、表現「構築材料配合物」、「未硬化構築材料」、「未硬化構築材料配合物」、「構築材料」、及び他の変形は、それゆえ集合して、本明細書に記載されるように、層を連続して形成するために吐出される材料を記載する。この表現は、物体、即ち一つ以上の未硬化造形用材料配合物を形成するように吐出された未硬化材料、及び支持体、即ち未硬化支持体材料配合物を形成するように吐出された未硬化材料を包含する。
【０３３７】
本明細書中において全体を通して、表現「硬化した造形用材料」および表現「固化した造形用材料」（これらは交換可能に使用される）は、吐出された構築材料を硬化にさらしたとき、本明細書中で定義されるように、物体を形成する構築材料の部分で、本明細書に記載されるように、硬化した支持体材料（もし存在するなら）を除いた後の構築材料の部分を表す。硬化した造形用材料は、本明細書中に記載されるように、当該方法で使用される造形用材料配合物に依存して、ただ１つの種類の硬化した材料、または、２種以上の硬化した材料の混合物であることが可能である。
【０３３８】
表現「硬化（した）造形用材料」又は「硬化（した）造形用材料配合物」は、構築材料が（支持体材料配合物ではなく）造形用材料配合物のみからなる硬化構築材料として見なすことができる。即ち、この表現は、構築材料の一部を示し、それは、最終物体を与えるために使用される。
【０３３９】
本明細書において全体を通して、表現「造形用材料配合物」（それはまた、交換可能に、「造形用配合物」、「造形配合物」、「造形材料配合物」、又は単に「配合物」として示される）は、本明細書に記載されるように、物体を形成するように吐出される構築材料の一部又は全てを記載する。造形用材料配合物は、（特に他で示さない限り）未硬化の造形用配合物であり、それは、硬化エネルギーにさらすと物体又はその一部を形成する。
【０３４０】
本発明の一部の実施形態では、造形用材料配合物は、三次元インクジェット印刷に使用するために配合され、それ自身で、即ちいかなる他の物質と混合したり又は組み合わせたりする必要なしで三次元物体を形成することができる。
【０３４１】
本明細書及び業界で使用される表現「デジタル材料」は、特定の材料の印刷された領域が２，３個のボクセルのレベルで又は１個のボクセルのレベルであるように微視的なスケール又はボクセルレベルで二種以上の材料の組み合わせを記載する。かかるデジタル材料は、材料のタイプ及び／又は二種以上の材料の比率及び相対的な空間分布の選択によって影響される新しい特性を示すことができる。
【０３４２】
例示的なデジタル材料では、硬化で得られた、各ボクセル又はボクセルブロックの造形用材料は、硬化で得られた、隣接ボクセル又はボクセルブロックの造形用材料から独立しており、従って各ボクセル又はボクセルブロックは、異なる造形用材料をもたらし、全体の部分の新しい特性は、複数の異なる造形用材料のボクセルレベルでの空間組み合わせの結果である。
【０３４３】
本明細書において全体を通じて、表現「ボクセルレベルで」が異なる材料及び／又は特性の文脈において使用されるときはいつでも、ボクセルブロック間の差、並びに複数のボクセル又は２，３個のボクセルのグループの間の差を含むことが意味される。好ましい実施形態では、全体の部分の特性は、複数の異なる造形用材料のボクセルブロックレベルでの空間組み合わせの結果である。
【０３４４】
本明細書に使用される用語「枝分かれ単位（ユニット）」は、複数のラジカル、好ましくは脂肪族又は脂環族部分、任意選択的にアリール又はヘテロアリール部分を記載する。「複数のラジカル」によって、枝分かれ単位が二つ以上の結合点を持ち、従ってそれが二つ以上の原子及び／又は基もしくは部分の間で結合することが意味される。
【０３４５】
即ち、枝分かれ単位は、物質の単一の位置、基、又は原子に結合されるとき、この単一の位置、基、又は原子に結合される二つ以上の官能基を作り、従って単一の官能を二つ以上の官能に「枝分かれする」化学部分である。
【０３４６】
一部の実施形態では、枝分かれ単位は、二つ、三つ、又はそれより多い官能基を持つ化学部分から誘導される。一部の実施形態では、枝分かれ単位は、本明細書に記載されるような枝分かれされたアルキル又は枝分かれした結合部分である。
【０３４７】
本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％又は±５％を示す。
【０３４８】
用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの同根語は、「含むが、それらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」ことを意味する。
【０３４９】
用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、「含み、それらに限定される（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」ことを意味する。
【０３５０】
表現「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、さらなる成分、工程および／または部分が、主張される組成物、方法または構造の基本的かつ新規な特徴を実質的に変化させない場合にだけ、組成物、方法または構造がさらなる成分、工程および／または部分を含み得ることを意味する。
【０３５１】
本明細書中で使用される場合、単数形態（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、複数の参照物を包含する。例えば、用語「化合物（ａ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」または用語「少なくとも１つの化合物」は、その混合物を含めて、複数の化合物を包含し得る。
【０３５２】
本開示を通して、本発明の様々な態様が範囲形式で提示され得る。範囲形式での記載は単に便宜上および簡潔化のためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈すべきでないことを理解しなければならない。従って、範囲の記載は、具体的に開示された可能なすべての部分範囲、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値を有すると見なさなければならない。例えば、１〜６などの範囲の記載は、具体的に開示された部分範囲（例えば、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６など）、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値（例えば、１、２、３、４、５および６）を有すると見なさなければならない。このことは、範囲の広さにかかわらず、適用される。
【０３５３】
数値範囲が本明細書中で示される場合には常に、示された範囲に含まれる任意の言及された数字（分数または整数）を含むことが意味される。第１の示された数字および第２の示された数字「の範囲である／の間の範囲」という表現、および、第１の示された数字「から」第２の示された数「まで及ぶ／までの範囲」という表現は、交換可能に使用され、第１の示された数字と、第２の示された数字と、その間のすべての分数および整数とを含むことが意味される。
【０３５４】
本明細書で使用される用語「アミン」は、−ＮＲ’Ｒ”基および−ＮＲ’−基の両方を記載し、ここでＲ’およびＲ”はそれぞれ独立して水素、アルキル、シクロアルキル、またはアリールであり、これらの用語は本明細書中下記で定義される。
【０３５５】
従って、アミン基は、第一級アミン（ここでＲ’およびＲ”の両方は水素である）、第二級アミン（ここでＲ’は水素でありかつＲ”はアルキル、シクロアルキル、もしくはアリールである）、または第三級アミン（ここでＲ’およびＲ”はそれぞれ独立してアルキル、シクロアルキルもしくはアリールである）であることができる。
【０３５６】
代替的に、Ｒ’およびＲ”は、それぞれ独立してヒドロキシアルキル、トリハロアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素脂環、アミン、ハリド、スルホネート、スルホキシド、ホスホネート、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、チオヒドロキシ、チオアルコキシ、チオアリールオキシ、シアノ、ニトロ、アゾ、スルホンアミド、カルボニル、Ｃ−カルボキシレート、Ｏ−カルボキシレート、Ｎ−チオカーバメート、Ｏ−チオカーバメート、尿素、チオ尿素、Ｎ−カーバメート、Ｏ−カーバメート、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、グアニル、グアニジン、またはヒドラジンであることができる。
【０３５７】
用語「アミン」は、アミンが末端基である場合には、本明細書中下記で定義されるように、−ＮＲ’Ｒ”基を表すために本明細書中では使用され、また、アミンが連結基または連結部分の一部である場合には−ＮＲ’−基を表すために本明細書中では使用される。
【０３５８】
用語「アルキル」は、直鎖基および分枝鎖基を含む飽和した脂肪族炭化水素を記載する。好ましくは、アルキル基は１個〜３個又は１個〜２０個の炭素原子を有する。数値範囲、例えば「１個〜２０個」が本明細書で述べられる場合は常に、それは基（この場合はアルキル基）が１個の炭素原子、２個の炭素原子、３個の炭素原子などの２０個までの炭素原子を含むということを意味する。アルキル基は、置換または非置換であり得る。置換されたアルキルは一つ以上の置換基を有することができ、それぞれの置換基は独立して、例えば、ヒドロキシアルキル、トリハロアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素脂環、アミン、ハリド、スルホネート、スルホキシド、ホスホネート、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、チオヒドロキシ、チオアルコキシ、チオアリールオキシ、シアノ、ニトロ、アゾ、スルフォンアミド、Ｃ−カルボキシレート、Ｏ−カルボキシレート、Ｎ−チオカーバメート、Ｏ−チオカーバメート、尿素、チオ尿素、Ｎ−カーバメート、Ｏ−カーバメート、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、グアニル、グアニジン、またはヒドラジンであることができる。
【０３５９】
アルキル基は、単一の隣接原子に結合された末端基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）、またはその鎖中の少なくとも二つの炭素を介して二つ以上の成分を連結する連結基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）であることができる。アルキルが連結基であるとき、それはまた、「アルキレン」または「アルキレン鎖」として本明細書中に言及される。
【０３６０】
本明細書において、本明細書に規定されるように、親水性基によって置換されるＣ（１−４）アルキルは、本明細書において表現「親水性基」の下に含まれる。
【０３６１】
本明細書中で使用されるアルケンおよびアルキンは、一つ以上の二重結合または三重結合をそれぞれ含む、本明細書中で定義されるアルキルである。
【０３６２】
用語「シクロアルキル」基は、環の１つまたは複数が完全共役のπ電子系を有しない、すべて炭素からなる単環基または縮合環（すなわち、隣接炭素原子対を共有する環）基を記載する。例示は、限定されないが、シクロヘキサン、アダマチン、ノルボルニル、イソボルニル、及びその類似物を含む。シクロアルキル基は、置換または非置換であることができる。置換されたシクロアルキルは一つ以上の置換基を有することができ、それぞれの置換基は独立して、例えば、ヒドロキシアルキル、トリハロアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素脂環、アミン、ハリド、スルホネート、スルホキシド、ホスホネート、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、チオヒドロキシ、チオアルコキシ、チオアリールオキシ、シアノ、ニトロ、アゾ、スルフォンアミド、Ｃ−カルボキシレート、Ｏ−カルボキシレート、Ｎ−チオカーバメート、Ｏ−チオカーバメート、尿素、チオ尿素、Ｎ−カーバメート、Ｏ−カーバメート、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、グアニル、グアニジン、またはヒドラジンであることができる。シクロアルキル基は、単一の隣接原子に結合された末端基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）、またはその鎖中の少なくとも二つの炭素を介して二つ以上の成分を連結する連結基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）であることができる。
【０３６３】
本明細書に規定されるように、二つ以上の親水性基によって置換される、１〜６個の炭素原子のシクロアルキルは、本明細書において表現「親水性基」の下に含まれる。
【０３６４】
用語「複素脂環」基は、例えば、窒素、酸素およびイオウなどの１個または複数個の原子を環（１つまたは複数）に有する単環基または縮合環基を記載する。環はまた、１つまたは複数の二重結合を有することができる。しかしながら、環は、完全共役のπ電子系を有しない。代表的な例は、ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、モルホリノおよびその類似物である。
【０３６５】
複素脂環基は、置換または非置換であることができる。置換された複素脂環は一つ以上の置換基を有することができ、それぞれの置換基は独立して、例えば、ヒドロキシアルキル、トリハロアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素脂環、アミン、ハリド、スルホネート、スルホキシド、ホスホネート、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、チオヒドロキシ、チオアルコキシ、チオアリールオキシ、シアノ、ニトロ、アゾ、スルフォンアミド、Ｃ−カルボキシレート、Ｏ−カルボキシレート、Ｎ−チオカーバメート、Ｏ−チオカーバメート、尿素、チオ尿素、Ｎ−カーバメート、Ｏ−カーバメート、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、グアニル、グアニジン、またはヒドラジンであることができる。複素脂環基は、単一の隣接原子に結合された末端基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）、またはその鎖中の少なくとも二つの炭素を介して二つ以上の成分を連結する連結基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）であることができる。
【０３６６】
窒素又は酸素のような一つ以上の電子供与原子を含み、かつ炭素原子対複素原子の数値比が５：１又はそれより低い複素脂環基は、本明細書において表現「親水性基」の下に含まれる。
【０３６７】
用語「アリール」基は、完全共役のπ電子系を有する、すべて炭素からなる単環基または縮合多環（すなわち、隣接炭素原子対を共有する環）基を記載する。アリール基は、置換または非置換であることができる。置換されたアリールは一つ以上の置換基を有することができ、それぞれの置換基は独立して、例えば、ヒドロキシアルキル、トリハロアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素脂環、アミン、ハリド、スルホネート、スルホキシド、ホスホネート、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、チオヒドロキシ、チオアルコキシ、チオアリールオキシ、シアノ、ニトロ、アゾ、スルフォンアミド、Ｃ−カルボキシレート、Ｏ−カルボキシレート、Ｎ−チオカーバメート、Ｏ−チオカーバメート、尿素、チオ尿素、Ｎ−カーバメート、Ｏ−カーバメート、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、グアニル、グアニジン、またはヒドラジンであることができる。アリール基は、単一の隣接原子に結合された末端基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）、またはその鎖中の少なくとも二つの炭素を介して二つ以上の成分を連結する連結基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）であることができる。
【０３６８】
用語「ヘテロアリール」基は、例えば、窒素、酸素およびイオウなどの１個または複数個の原子を環（１つまたは複数）に有し、さらには完全共役のπ電子系を有する単環基または縮合環（すなわち、隣接炭素原子対を共有する環）基を記載する。ヘテロアリール基の非限定的な例には、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピラゾール、ピリジン、ピリミジン、キノリン、イソキノリンおよびプリンが含まれる。ヘテロアリール基は、置換または非置換であることができる。置換されたヘテロアリールは一つ以上の置換基を有することができ、それぞれの置換基は独立して、例えば、ヒドロキシアルキル、トリハロアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、複素脂環、アミン、ハリド、スルホネート、スルホキシド、ホスホネート、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、チオヒドロキシ、チオアルコキシ、チオアリールオキシ、シアノ、ニトロ、アゾ、スルフォンアミド、Ｃ−カルボキシレート、Ｏ−カルボキシレート、Ｎ−チオカーバメート、Ｏ−チオカーバメート、尿素、チオ尿素、Ｎ−カーバメート、Ｏ−カーバメート、Ｃ−アミド、Ｎ−アミド、グアニル、グアニジン、またはヒドラジンであり得る。ヘテロアリール基は、単一の隣接原子に結合された末端基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）、またはその鎖中の少なくとも二つの炭素を介して二つ以上の成分を連結する連結基（この用語は本明細書中上記で定義される通りである）であることができる。代表的な例はピリジン、ピロール、オキサゾール、インドール、プリンおよびその類似物である。
【０３６９】
用語「ハリド（ハライド）」および「ハロ」は、フッ素、塩素、臭素、または沃素を記載する。
【０３７０】
用語「ハロアルキル」は、１つまたは複数のハリドによってさらに置換された、上記で定義されるアルキル基を記載する。
【０３７１】
用語「スルファート」は、−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）２−ＯＲ’末端基または−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）２−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７２】
用語「チオスルファート」は、−Ｏ−Ｓ（＝Ｓ）（＝Ｏ）−ＯＲ’末端基または−Ｏ−Ｓ（＝Ｓ）（＝Ｏ）−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７３】
用語「スルファイト」は、−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｒ’末端基または−Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７４】
用語「チオスルファイト」は、−Ｏ−Ｓ（＝Ｓ）−Ｏ−Ｒ’末端基または−Ｏ−Ｓ（＝Ｓ）−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７５】
用語「スルフィナート」は、−Ｓ（＝Ｏ）−ＯＲ’末端基または−Ｓ（＝Ｏ）−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７６】
用語「スルホキシド」または「スルフィニル」は、−Ｓ（＝Ｏ）Ｒ’末端基または−Ｓ（＝Ｏ）−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７７】
用語「スルホネート」は、−Ｓ（＝Ｏ）２−Ｒ’末端基または−Ｓ（＝Ｏ）２−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７８】
用語「Ｓ−スルホンアミド」は、−Ｓ（＝Ｏ）２−ＮＲ’Ｒ”末端基または−Ｓ（＝Ｏ）２−ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３７９】
用語「Ｎ−スルホンアミド」は、Ｒ’Ｓ（＝Ｏ）２−ＮＲ”末端基または−Ｓ（＝Ｏ）２−ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３８０】
用語「ジスルフィド」は、−Ｓ−ＳＲ’末端基またはＳ−Ｓ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３８１】
用語「ホスホナート」は、本明細書中で定義されるようなＲ’およびＲ”を有する−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ’）（ＯＲ”）末端基または−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ’）（Ｏ）−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８２】
用語「チオホスホナート」は、本明細書中で定義されるようなＲ’およびＲ”を有する−Ｐ（＝Ｓ）（ＯＲ’）（ＯＲ”）末端基または−Ｐ（＝Ｓ）（ＯＲ’）（Ｏ）−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８３】
用語「ホスフィニル」は、本明細書中上記で定義されるようなＲ’およびＲ”を有する−ＰＲ’Ｒ”末端基または−ＰＲ’−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８４】
用語「ホスフィンオキシド」は、本明細書中で定義されるようなＲ’およびＲ”を有する−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ’）（Ｒ”）末端基または−Ｐ（＝Ｏ）（Ｒ’）−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８５】
用語「ホスフィンスルフィド」は、本明細書中で定義されるようなＲ’およびＲ”を有する−Ｐ（＝Ｓ）（Ｒ’）（Ｒ”）末端基または−Ｐ（＝Ｓ）（Ｒ’）−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８６】
用語「ホスファイト」は、本明細書中で定義されるようなＲ’およびＲ”を有する−Ｏ−ＰＲ’（＝Ｏ）（ＯＲ”）末端基または−Ｏ−ＰＨ（＝Ｏ）（Ｏ）−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８７】
用語「カルボニル」または用語「カルボネート」は、本明細書中で使用される場合、本明細書中で定義されるようなＲ’を有する−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ’末端基または−Ｃ（＝Ｏ）−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８８】
用語「チオカルボニル」は、本明細書中で使用される場合、本明細書中で定義されるようなＲ’を有する−Ｃ（＝Ｓ）−Ｒ’末端基または−Ｃ（＝Ｓ）−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０３８９】
用語「オキソ」は、本明細書中で使用される場合、（＝Ｏ）基を表し、この場合、酸素原子が、示された位置における原子（例えば、炭素原子）に二重結合によって連結される。
【０３９０】
用語「チオオキソ」は、本明細書中で使用される場合、（＝Ｓ）基を表し、この場合、イオウ原子が、示された位置における原子（例えば、炭素原子）に二重結合によって連結される。
【０３９１】
用語「オキシム」は、＝Ｎ−ＯＨ末端基または＝Ｎ−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０３９２】
用語「ヒドロキシル」は、−ＯＨ基を記載する。
【０３９３】
用語「アルコキシ」は、本明細書中で定義される通り−Ｏ−アルキル基および−Ｏ−シクロアルキル基の両方を記載する。
【０３９４】
用語「アリールオキシ」は、本明細書中で定義される通り−Ｏ−アリール基および−Ｏ−ヘテロアリール基の両方を記載する。
【０３９５】
用語「チオヒドロキシ」は、−ＳＨ基を記載する。
【０３９６】
用語「チオアルコキシ」は、本明細書中で定義される通り−Ｓ−アルキル基および−Ｓ−シクロアルキル基の両方を記載する。
【０３９７】
用語「チオアリールオキシ」は、本明細書中で定義される通り−Ｓ−アリール基および−Ｓ−ヘテロアリール基の両方を記載する。
【０３９８】
「ヒドロキシアルキル」は、本明細書中で「アルコール」としても言及され、ヒドロキシ基によって置換される、本明細書中で定義されるアルキルを記載する。
【０３９９】
用語「シアノ」は、−Ｃ≡Ｎ基を記載する。
【０４００】
用語「イソシアネート」は、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基を記載する。
【０４０１】
用語「イソチオシアネート」は、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ基を記載する。
【０４０２】
用語「ニトロ」は、−ＮＯ２基を記載する。
【０４０３】
用語「アシルハリド」は、−（Ｃ＝Ｏ）Ｒ””基（式中、Ｒ””は本明細書中上記で定義される通りハリドである）を記載する。
【０４０４】
用語「アゾ」または「ジアゾ」は、−Ｎ＝ＮＲ’末端基または−Ｎ＝Ｎ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４０５】
用語「パーオキソ」は、−Ｏ−ＯＲ’末端基または−Ｏ−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４０６】
用語「カルボキシレート」は、本明細書中で使用される場合、Ｃ−カルボキシレートおよびＯ−カルボキシレートを包含する。
【０４０７】
用語「Ｃ−カルボキシレート」は、−Ｃ（＝Ｏ）−ＯＲ’末端基または−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４０８】
用語「Ｏ−カルボキシレート」は、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ’末端基または−ＯＣ（＝Ｏ）−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４０９】
カルボキシレートは直鎖または環状であることが可能である。環状であるとき、Ｒ’と炭素原子とが一緒に連結されて、Ｃ−カルボキシレートで環を形成し、この基はまた、ラクトンとして示される。あるいは、Ｒ’とＯとが一緒に連結されて、Ｏ−カルボキシレートで環を形成する。環状カルボキシレートは、例えば、形成された環における原子が別の基に連結されるときには、連結基として機能することができる。
【０４１０】
用語「チオカルボキシレート」は、本明細書中で使用される場合、Ｃ−チオカルボキシレートおよびＯ−チオカルボキシレートを包含する。
【０４１１】
用語「Ｃ−チオカルボキシレート」は、−Ｃ（＝Ｓ）ＯＲ’末端基または−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４１２】
用語「Ｏ−チオカルボキシレート」は、−ＯＣ（＝Ｓ）Ｒ’末端基または−ＯＣ（＝Ｓ）−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４１３】
チオカルボキシレートは直鎖または環状であることが可能である。環状であるとき、Ｒ’と炭素原子とが一緒に連結されて、Ｃ−チオカルボキシレートで環を形成し、この基はまた、チオラクトンとして示される。あるいは、Ｒ’とＯとが一緒に連結されて、Ｏ−チオカルボキシレートで環を形成する。環状チオカルボキシレートは、例えば、形成された環における原子が別の基に連結されるときには、連結基として機能することができる。
【０４１４】
用語「カーバメート」は、本明細書中で使用される場合、Ｎ−カーバメートおよびＯ−カーバメートを包含する。
【０４１５】
用語「Ｎ−カーバメート」は、Ｒ”ＯＣ（＝Ｏ）−ＮＲ’−末端基または−ＯＣ（＝Ｏ）−ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４１６】
用語「Ｏ−カーバメート」は、−ＯＣ（＝Ｏ）−ＮＲ’Ｒ”末端基または−ＯＣ（＝Ｏ）−ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４１７】
カーバメートは直鎖または環状であることが可能である。環状であるとき、Ｒ’と炭素原子とが一緒に連結されて、Ｏ−カーバメートで環を形成する。あるいは、Ｒ’とＯとが一緒に連結されて、Ｎ−カーバメートで環を形成する。環状カーバメートは、例えば、形成された環における原子が別の基に連結されるときには、連結基として機能することができる。
【０４１８】
用語「カーバメート」は、本明細書中で使用される場合、Ｎ−カーバメートおよびＯ−カーバメートを包含する。
【０４１９】
用語「チオカーバメート」は、本明細書中で使用される場合、Ｎ−チオカーバメートおよびＯ−チオカーバメートを包含する。
【０４２０】
用語「Ｏ−チオカーバメート」は、−ＯＣ（＝Ｓ）−ＮＲ’Ｒ”末端基または−ＯＣ（＝Ｓ）−ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４２１】
用語「Ｎ−チオカーバメート」は、Ｒ”ＯＣ（＝Ｓ）ＮＲ’−末端基または−ＯＣ（＝Ｓ）ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４２２】
チオカーバメートは、カーバメートについて本明細書中に記載したように、直鎖または環状であることが可能である。
【０４２３】
用語「ジチオカーバメート」は、本明細書中で使用される場合、Ｓ−ジチオカーバメートおよびＯ−チオジチオカーバメートを包含する。
【０４２４】
用語「Ｓ−ジチオカーバメート」は、−ＳＣ（＝Ｓ）−ＮＲ’Ｒ”末端基または−ＳＣ（＝Ｓ）ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４２５】
用語「Ｎ−ジチオカーバメート」は、Ｒ”ＳＣ（＝Ｓ）ＮＲ’−末端基または−ＳＣ（＝Ｓ）ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４２６】
用語「尿素」（「ウレイド」とも称される）は、−ＮＲ’Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ”Ｒ”’末端基または−ＮＲ’Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ”−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りであり、Ｒ”’はＲ’およびＲ”について本明細書中で定義される通りである）を記載する。
【０４２７】
用語「チオ尿素」（「チオウレイド」とも称される）は、−ＮＲ’Ｃ（＝Ｓ）−ＮＲ”Ｒ”’末端基または−ＮＲ’−Ｃ（＝Ｓ）−ＮＲ”−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’，Ｒ”およびＲ”’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４２８】
用語「アミド」は、本明細書中で使用される場合、Ｃ−アミドおよびＮ−アミドを包含する。
【０４２９】
用語「Ｃ−アミド」は、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ’Ｒ”末端基または−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ’−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４３０】
用語「Ｎ−アミド」は、Ｒ’Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ”−末端基またはＲ’Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４３１】
アミドは直鎖または環状であることが可能である。環状であるとき、Ｒ’と炭素原子とが一緒に連結されて、Ｃ−アミドで環を形成し、この基はまた、ラクタムとして示される。環状アミドは、例えば、形成された環における原子が別の基に連結されるときには、連結基として機能することができる。
【０４３２】
用語「グアニル」は、Ｒ’Ｒ”ＮＣ（＝Ｎ）−末端基または−Ｒ’ＮＣ（＝Ｎ）−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’およびＲ”は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４３３】
用語「グアニジン」は、−Ｒ’ＮＣ（＝Ｎ）−ＮＲ”Ｒ”’末端基または−Ｒ’ＮＣ（＝Ｎ）−ＮＲ”−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’，Ｒ”およびＲ”’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４３４】
用語「ヒドラジン」は、−ＮＲ’−ＮＲ”Ｒ”’末端基または−ＮＲ’−ＮＲ”−連結基（これらの用語は本明細書中上記で定義される通りである）（式中、Ｒ’，Ｒ”およびＲ”’は本明細書中上記で定義される通りである）を記載する。
【０４３５】
本明細書中で使用される場合、用語「ヒドラジド」は、Ｒ’、Ｒ”およびＲ”’が本明細書中で定義される通りである−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ’−ＮＲ”Ｒ”’末端基または−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ’−ＮＲ”−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０４３６】
本明細書中で使用される場合、用語「チオヒドラジド」は、Ｒ’、Ｒ”およびＲ”’が本明細書中で定義される通りである−Ｃ（＝Ｓ）−ＮＲ’−ＮＲ”Ｒ”’末端基または−Ｃ（＝Ｓ）−ＮＲ’−ＮＲ”−連結基を表す（これらの表現は本明細書中上記で定義される通りである）。
【０４３７】
本明細書中で使用される場合、用語「アルキレングリコール」は−Ｏ−［（ＣＲ’Ｒ”）ｚ−Ｏ］ｙ−Ｒ”’末端基または−Ｏ−［（ＣＲ’Ｒ”）ｚ−Ｏ］ｙ−連結基を表し、ただし、式中、Ｒ’、Ｒ”およびＲ”’は本明細書中で定義される通りであり、ｚは１〜１０の整数であり、好ましくは２〜６の整数であり、より好ましくは２または３の整数であり、ｙは１またはそれ以上の整数である。好ましくは、Ｒ’およびＲ”はともに水素である。ｚが２であり、かつ、ｙが１であるとき、この基はエチレングリコールである。ｚが３であり、かつ、ｙが１であるとき、この基はプロピレングリコールである。ｙが２〜４であるとき、アルキレングリコールは、本明細書ではオリゴ（アルキレングリコール）として言及される。
【０４３８】
ｙが４よりも大きいとき、このアルキレングリコールは本明細書中ではポリ（アルキレングリコール）として示される。本発明の一部の実施形態において、ポリ（アルキレングリコール）基またはポリ（アルキレングリコール）部分は、ｚが１〜２００であるように、好ましくは１〜１００であるように、より好ましくは１０〜５０であるように、１個〜２０個の繰り返しアルキレングリコールユニットを有することができる。
【０４３９】
用語「シラノール」は、−Ｓｉ（ＯＨ）Ｒ’Ｒ”基又は−Ｓｉ（ＯＨ）２Ｒ’基又は−Ｓｉ（ＯＨ）３基を記載し、Ｒ’及びＲ”は本明細書中で定義される通りである。
【０４４０】
用語「シリル」は、−ＳｉＲ’Ｒ”Ｒ”’基を記載し、Ｒ’，Ｒ”及びＲ”’は本明細書中で定義される通りである。
【０４４１】
本明細書で使用される場合、用語「ウレタン」又は「ウレタン部分」又は「ウレタン基」は、ＲＸ−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ’Ｒ”末端基又は−ＲＸ−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ’連結基を記載し、Ｒ’及びＲ”は本明細書中で定義される通りであり、ＲＸはアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキレングリコール又はそれらのいずれかの組み合わせである。好ましくは、Ｒ’及びＲ”は両方とも水素である。
【０４４２】
用語「ポリウレタン」又は「オリゴウレタン」は、繰り返し骨格ユニット中に本明細書に記載されるようなウレタン基を少なくとも一つ含むか、又は繰り返し骨格ユニット中にウレタン結合−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ’−を少なくとも一つ含む部分を記載する。
【０４４３】
本出願から成熟する特許の存続期間の期間中には、本明細書に記載されるような特性（例えば硬化されるときのＴｇ）を具備する多くの関連する硬化性材料が開発されることが予想され、それぞれの硬化性材料の範囲は、すべてのそのような新しい材料を先験的に包含することが意図される。
【０４４４】
明確にするため別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴が、単一の実施形態に組み合わせて提供されることもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで、あるいは本発明の他の記載される実施形態において好適なように提供することもできる。種々の実施形態の文脈において記載される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしに動作不能である場合を除いては、それらの実施形態の不可欠な特徴であると見なされるべきではない。
【０４４５】
本明細書中上記に描かれるような、および、下記の請求項の節において特許請求されるような本発明の様々な実施形態および態様のそれぞれは、実験的裏付けが下記の実施例において見出される。
【実施例】
【０４４６】
次に下記の実施例が参照されるが、下記の実施例は、上記の説明と一緒に、本発明を非限定様式で例示する。
【０４４７】
鞘状物体の３Ｄインクジェット印刷は、公開Ｎｏ．２０１３／００４００９１を持つ米国特許出願に記載された方法に従って、ＤＭモード（例えばＤＭ５１６０又は５１３０として言及されるＤＭモード）で物体Ｃ２，Ｃ３システムを使用して実施された。一般的に、全ての印刷された物体は、第一配合物（ＲＦ、部分Ａ）及び第二配合物（ＤＬＭ、部分Ｂ）から示されたような比率で作られる芯、及び一つ以上の鞘から構成され、そこでは任意選択的に、一つの鞘は、第一配合物を含み、別の鞘は、特記しない限り、第二配合物を含む。
【０４４８】
ＨＤＴ測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ−６４８−０６に従ってＣｅａｓｔ  ｖｉｃａｔ／ＨＤＴ装置で実施された。
【０４４９】
印刷変形（カール形成）は、２３０×１０×１０ｍｍ印刷バーを用いて定量的に評価された。印刷すると、バーは、印刷システム内で、閉鎖されたキャビネットで１時間残り、その後、室温で２４時間貯蔵された。バーは、次いで平坦な面（平坦な机）に置かれ、バーの片側に重りを置き、平坦な面からバーの縁の高さをｍｍで測定することによってカール形成が測定された。この研究に対して、４ｍｍ以下の高さは、ほとんどの主要な用途に対して許容可能であると考えられた。
【０４５０】
トレイ温度は、データロガー装置に接続された熱電対を使用することによって直接測定された。
【０４５１】
他の特性の測定は、他に示さない限り、標準的なプロトコルに従って実施された。
【０４５２】
試験された配合物を構成する全ての試薬及び材料は、既知の供給業者から得られた。
【０４５３】
実施例１
造形用材料配合物、及びそれから作られた印刷物体
本発明者は、鞘状物体のＡＭで使用されることができ、しかし改良されたＨＤＴ、改良された耐衝撃性、及び減少したカール形成のような改良された特性を示す配合物についてサーチした。
【０４５４】
本発明者は、カール形成は、熱を吐出された層に適用することによって減少されることができるが、かかる熱は、硬化された配合物のＨＤＴが熱温度以上であるときに適用されることができるにすぎないことを認識した。そうでなければ、硬化された配合物の高い温度は、耐衝撃性の低下をもたらすことが一般的である。
【０４５５】
それゆえ、本発明者は、鞘状物体のＡＭに使用されるときに高いＨＤＴ及び高い耐衝撃性の両方を硬化された材料に与え、かつ吐出された層を加熱して、前記加熱時の印刷層の変形を起こさずに、カール形成を減少又は回避することができる配合物について考えた。
【０４５６】
公開Ｎｏ．２０１３／００４００９１を持つ米国特許出願に詳細に記載されるように、鞘状の物体の固体自由形状製作（ＳＦＦ）は、二つの配合物（即ち、ＲＦ（補強剤）としても言及される第一配合物（部分Ａ）；及びＤＬＭとしても言及される第二配合物（部分Ｂ））を使用して実施される。
【０４５７】
本発明者は、以下の配合物の鞘状物体のＡＭにおいて設計し、成功裡に実践した。
【０４５８】
第一配合物：
第一配合物（部分Ａ，ＲＦ）は、硬化されるとき、高いＨＤＴ（例えば９０℃より高い、又は１００℃より高い）によって特徴づけられる硬質材料を与えるように設計された。
【０４５９】
本発明者は、第一配合物が、硬化されるとき、１５０℃より高いＴｇを具備する硬化性メタクリルモノマーを含むべきであることを明らかにした。以下にさらに詳細に記載される研究では、本発明者は、かかるモノマーの希望の硬化速度、即ち（例えば以下に記載されるように決定される硬化速度について）５０００ｍＷ／分未満又は４４００ｍＷ／分未満の硬化速度を特徴づけた。
【０４６０】
本発明者は、かかるモノマーの量が第一配合物の全重量の少なくとも３５重量％であるべきであることを決定した。
【０４６１】
本発明の実施形態によれば、第一配合物は、以下のものをさらに含むことができる：
硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
任意選択的に、硬化されるとき、０℃未満又は−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；
さらに任意選択的に、光開始剤、界面活性剤、分散剤、及び／又は抑制剤。
【０４６２】
以下の表１は、本発明の一部の実施形態による、第一（部分Ａ，ＲＦ）配合物中に含めるために好適な例示的な材料を与える：
【０４６３】
2019529183.tif 000003
2019529183.tif 000004
【０４６４】
Ｐｈｏｔｏ  ＤＳＣ測定：
Ｐｈｏｔｏ  ＤＳＣ測定がＭｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ上で、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇｃｕｒｅ（商品名）、硬化タイプ：アルミナ硬化性；試料サイズ１０〜１５ｍｇで実施された。
【０４６５】
試験は、６０℃で２分間試料を維持しながら実施され、その後、それを０．１秒間の単一フラッシュでの重合に供し、次いでそれを６０℃で１分間維持した。０．１秒のサンプリング間隔は、測定データを読むために使用された。
【０４６６】
以下の材料及び配合物が使用された：
ＲＧＤ５３１，ＤＲ−７１−ｂｌａｃｋ２（本明細書ではＲＦ７１としても言及される）、ＳＲ８３４がＳＲ８３３及びＳＲ８４４によって置換される変性ＤＲ−７１。
【０４６７】
以下の表２は、ＲＧＤ５３１の化学組成を与える。
【０４６８】
以下の表３は、ＧＲ−７１−ｂｌａｃｋ２（ＲＦ７１）の化学組成を与える。
【０４６９】
2019529183.tif 000005
【０４７０】
2019529183.tif 000006
【０４７１】
以下の表４は、試験された配合物及び材料の各々に対するＰｈｏｔｏ  ＤＳＣ測定で得られたデータを与える。硬化速度は、各試料に対して、時間の関数としてＭｗ（ミリワット）について得られた曲線の傾きによって決定される。
【０４７２】
2019529183.tif 000007
【０４７３】
表４に示されるように、低い硬化速度では、高いＨＤＴ値が得られる。かかる高いＨＤＴ値は、ＳＲ−８３４が３５重量％以上の量であるときにのみ得られる。ＳＲ−８３４が存在しないか、又はより速く硬化することが知られている材料によって置き換えられる配合物では、かかる高いＨＤＴ値は得られなかった。
【０４７４】
第二配合物：
第二配合物（部分Ｂ，ＤＬＭ）は、硬化されるとき、硬化された第一配合物から得られた材料より剛性に劣り、かつ高い靱性（約５２〜５８Ｊ／ｍのアイゾットノッチ衝撃性）、及び第一の硬化された配合物より低いＨＤＴ（例えば約４０〜４１℃のＨＤＴ）によって特徴づけられる材料を与えるように設計された。
【０４７５】
以下にさらに詳細に記載される研究では、本発明者は、第二配合物は、（例えば少なくとも５つの）エトキシル化基を含む三官能硬化性（メタ）アクリル（アクリル又はメタクリル）モノマー（本明細書ではエトキシル化（メタ）アクリルモノマーとして、又は単にエトキシル化モノマー又は材料として言及される）を含むべきであることを明らかにした。本発明者はさらに、エトキシル化三官能モノマーが１０００センチポアズ未満の室温における粘度、及び／又は少なくとも５００グラム／ｍｏｌの分子量によって特徴づけられるときに改良された性能が得られることを決定した。エトキシル化材料は、硬化されるとき、−２０℃未満のＴｇを具備する。
【０４７６】
本発明者はさらに、かかる三官能モノマーの量は、第一配合物の全重量の少なくとも５重量％であるべきであることを決定した。
【０４７７】
本発明の実施形態によれば、第二配合物は、以下のものをさらに含むことができる：
硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；及び
硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
任意選択的に光開始剤、界面活性剤、分散剤、及び／又は抑制剤。
【０４７８】
以下の表５は、本発明の一部の実施形態による、第二（部分Ｂ，ＤＬＢ）配合物中に含めるために好適な例示的な材料を与える：
【０４７９】
2019529183.tif 000008
2019529183.tif 000009
【０４８０】
本発明者は、エトキシル化モノマーが硬化された配合物の衝撃性値を高め、４０℃以上のＨＤＴをさらに与えることができることを明らかにした。
【０４８１】
以下の表６Ａは、例示的なエトキシル化材料、及びそれらの特性を与え、それらは、第二配合物（部分Ｂ）に含めるために好適である。これらの配合物によって与えられる衝撃性値及びＨＤＴは、以下の表６Ｃに与えられる。
【０４８２】
以下の表６Ｂは、上記実験で見い出された低Ｔｇを具備する例示的な材料を、希望の特性を与えることができないものとして与える。
【０４８３】
2019529183.tif 000010
【０４８４】
2019529183.tif 000011
【０４８５】
本発明者は、エトキシル化モノマーのタイプによって異なる二つの部分Ｂ配合物を使用するときに得られた特性をさらに試験した。一つの配合物は、ＲＧＤ５１５であり、それは、エトキシル化モノマーとして、ＳＲ９０３６（表６Ａ参照）を含み、他の配合物では、ＳＲ９０３６は、ＳＲ４１５（表６Ａ参照）によって置き換えられた。
【０４８６】
これらの配合物によって与えられる特性は、表６Ｃに与えられる。
【０４８７】
2019529183.tif 000012
【０４８８】
表６Ａ−６Ｃからわかるように、低Ｔｇ硬化性モノマーは、少なくとも３つの、好ましくは少なくとも５つのエトキシル化基、室温での５０〜１０００センチポアズ（Ｃｐ）の粘度範囲、及び５００〜３０００グラム／ｍｏｌのＭＷ範囲を具備すべきである。
【０４８９】
二官能エトキシル化モノマーを含む配合物は高い衝撃性を具備するが、三官能エトキシル化モノマーは、高いＨＤＴ、改良された寸法安定性、及び高い弾性率を具備し、従って有利である。
【０４９０】
一部の実施形態では、第二配合物中のこの材料の濃度は、１０〜５０重量％の範囲である。
【０４９１】
弾性率比：
本発明の一部の実施形態では、第一及び第二造形用配合物は、それらの特徴的な弾性率に従って選択される。二つの造形用配合物の弾性率間の好ましい比率を決定するためにコンピューターシミュレーションが行なわれた。コンピューターシミュレーションは、第一造形用配合物が商品名ＲＧＤ５３１の下で商業的に入手可能であり、かつ３０００ＭＰａの弾性率を有する配合物である様々な組み合わせについて実施された。７つのタイプの配合物が第二配合物として試験された。これらは、Ｓｏｆｔ−３０，Ｓｏｆｔ−１６，ＲＧＤ５１５，Ｍ−１，Ｍ−２，Ｍ−３、及びＭ−４として言及される。
【０４９２】
コンピューターシミュレーションは、第二造形用配合物中のクラックから生じる応力分布の分析を含んでいた。シミュレーションの結果は、表７及び図１Ａ−Ｇにおいて与えられる。図１Ａ−Ｇでは、下層は、第一造形用配合物（本例ではＲＧＤ５３１）に相当し、上層は、それぞれの第二造形用配合物（それぞれＳｏｆｔ−３０，Ｓｏｆｔ−１６，ＲＧＤ５１５，Ｍ−１，Ｍ−２，Ｍ−３、及びＭ−４）に相当する。
【０４９３】
2019529183.tif 000013
【０４９４】
表７は、応力の分布が最適である弾性率間の比率があることを示す。本例では、応力の最適分布は、第二造形用配合物の弾性率が約１０００〜約１３３０（それは、２．７〜３．０の弾性率間の比率に相当する）であるときに達成される。
【０４９５】
本発明の好ましい実施形態では、第一配合物の弾性率と第二配合物弾性率の比率は、約２．７〜約２．９、より好ましくは約２．７５〜約２．８５である。この好ましい比率は、第一造形用配合物が３０００ＭＰａの弾性率を有するとき、ＲＧＤ５１５の弾性率（１０００ＭＰａ）より高く、Ｍ−１の弾性率（１３３０ＭＰａ）より低い弾性率を有する第二造形用配合物について最適な分布が得られるという本発明者による観察に基づく。
【０４９６】
好ましい比率は、例えば第一造形用配合物がＤＲ−７１−Ｂｌａｃｋ２（それは、本明細書においてＤＲ−７１又はＲＦ７１としても言及される）であるか、又は本明細書においてＤＲ７１＊又はＲＦ７１＊として言及される配合物であり、第二造形用配合物がＤｉ−６９−１（それは、本明細書においてＤＩ−６９として言及される）であるときについて得られることが本発明者によって見い出された。
【０４９７】
実施例２
加熱要素
本実施形態による例示的な第一及び第二配合物は、（ＩＲランプ放射を適用せずに）様々な温度で受容媒体（トレイ）を加熱しながら、２３０×１０×１０ｍｍの寸法を有するバーとして造形された物体を印刷する際に本明細書に記載された方法で使用された。印刷された物体の硬化（台座なし）及びＨＤＴについてのトレイ温度の効果は、以下の表８に与えられる。
【０４９８】
2019529183.tif 000014
【０４９９】
見ればわかるように、６０℃では、カール形成が観察されなかった。
【０５００】
セラミックランプをさらに作動しながらトレイを６０℃に加熱する効果は、表９に与えられる。
【０５０１】
2019529183.tif 000015
【０５０２】
追加の分析では、印刷された物体のＨＤＴに対する、１５０℃、２時間の熱的な後処理の効果は、吐出された層への熱の適用あり及びなしで試験された。
【０５０３】
印刷された物体のＨＤＴは、吐出された層に対して熱を全く適用しなかった「Ｃｏｌｄ  ｐｒｉｎｔｅｒ」について、そしてトレイが６０℃に加熱され、セラミックＩＲランプが１８０ボルトで作動された「ＨＯＴ  ｐｒｉｎｔｅｒ」について測定された。得られたデータは、表１０に与えられる。
【０５０４】
2019529183.tif 000016
【０５０５】
図４は、４つの異なる配合物又は配合物の組み合わせについて、印刷された物体の最終ＨＤＴの関数として、カール形成が３ｍｍ未満しかないことを確実にする印刷された物体の温度を示すグラフである。示されているように、減少したカール形成を確実にする印刷された物体の温度は、物体の最終ＨＤＴとともに増加する。例えば、約９０℃の最終ＨＤＴを有するＡＢＳ  ＤＭを印刷するために、印刷された物体を４３℃に加熱することで十分である。１６５℃の最終ＨＤＴを有するＡＢＳ  ＤＭを印刷するために、印刷された物体を約６７℃に加熱することが好ましい。
【０５０６】
実施例３
印刷された物体
芯中のＲＦ濃度の効果：
芯の、及び最終物体のＨＤＴについての芯領域における第一配合物（部分Ａ，ＲＦ）の濃度の効果が試験された。
【０５０７】
例示的な測定では、本明細書においてＲＦ７１として言及される部分Ａは、本明細書においてＤＩ−６９として言及される部分Ｂ配合物と組み合わせて使用された。
【０５０８】
追加の例示的な測定では、本明細書においてＲＦ４ｗとして言及される部分Ａは、ＤＩ−６９部分Ｂ配合物と組み合わせて使用された。
【０５０９】
以下の表１１は、ＲＦ４ｗの化学的組成を与える。
【０５１０】
2019529183.tif 000017
【０５１１】
６．３５ｍｍの厚さを有する試料は、以下のように印刷された：
ＤＭ−ＡＢＳ又はＤＡＢＳ：フルＤＭ５１６０構造
ＤＭ−ＡＢＳ  ＰＣ又はＤＡＢＳ  ＰＣ：熱的後硬化を有する同じもの
ＲＮＤ：芯構造のみ、ランダムＤＭ
ＲＮＤ  ＰＣ：熱的後硬化を有する同じもの
【０５１２】
図２Ａ−Ｂは、様々な印刷物体、厚さ６．３５ｍｍのＨＤＴに対する芯中のＲＦ７１の様々な濃度の効果（図２Ａ）、及び様々な印刷物体、厚さ６．３５ｍｍのＨＤＴに対する芯中のＲＦ４ｗの様々な濃度の効果（図２Ｂ）を与える。
【０５１３】
図２Ａ−Ｂでわかるように、芯領域における部分Ａ配合物の量を増加することは、芯のＨＤＴを増加する。しかしながら、ＡＢＳ  ＤＭモードでは、芯が鞘によって包囲されるとき、ＨＤＴ全体は、芯中の第一造形用配合物の百分率割合にかかわらず、一般に同じである。同じ傾向は、試験された配合物の両方に対して、及び試料の両方に対して観察され、それは、物体のＨＤＴが芯中の部分Ａの相対量によって影響されないことを示す。
【０５１４】
さらに、最終物体の耐衝撃性（アイゾット）に対する芯領域における第一配合物（部分Ａ，ＲＦ）の濃度の効果が試験された。
【０５１５】
例示的な測定では、本明細書においてＲＦ７１として言及される部分Ａ配合物は、本明細書においてＤＩ−６９として言及される部分Ｂ配合物と組み合わせて使用された。
【０５１６】
別の例示的な測定では、本明細書においてＲＦ４ｗとして言及される部分Ａ配合物は、ＤＩ−６９部分Ｂ配合物と組み合わせて使用された。
【０５１７】
図３Ａ−Ｂは、様々な印刷された物体、６．３５ｍｍの厚さの耐衝撃性に対する、芯におけるＲＦ７１又はＲＦ４ｗ（図３Ａ）及び前に記載された配合物ＲＧ５３５（図３Ｂ）の様々な濃度の効果を与える。そこに示されるように、ＲＦ７１を使用するとき、前に記載された配合物と比較して、芯中のこの配合物の２５重量％で、耐衝撃性における顕著な改良が観察される。ＡＢＳ  ＤＭモードでは、芯が鞘によって包囲されるとき、耐衝撃性は、芯中の第一造形用配合物の百分率にかかわらず、一般に同じであることが示される。同じ傾向は、試験された配合物の両方に対して観察され、それは、物体の耐衝撃性が芯中の部分Ａの相対量によって影響されないこと（むしろ主に鞘の組成に依存すること）を示す。
【０５１８】
芯におけるＤＬＭ濃度の効果：
損失弾性率、Ｔｇ、貯蔵弾性率、及び弾性率に対する、本明細書に記載されたＤＭ−ＡＢＳ構造を具備する層状構造における、芯中の第二造形用材料配合物（又はＲＦ／ＤＬＭ比率）の濃度の効果が、本明細書においてＤｉ−６９として言及される第二造形用配合物を、本明細書においてＲＦ４ｗとして言及される第一造形用材料（ＲＦ）、又は本明細書においてＲＦ７１として言及される第一造形用材料（ＲＦ）と組み合わせて使用して、様々な温度で試験された。
【０５１９】
試験された試料は、矩形の３ｍｍの全体厚さ、３０ｍｍの全長さ、二つの取り付け具間１７ｍｍ（スパン）、及び１３ｍｍ幅であった。試験は、単一の片持ちばりでなされ、加熱トレイを使用して、室温から１５０℃の温度で三次元インクジェット印刷システムによって製作された。
【０５２０】
各層の厚さは、３２μｍであった。各層は、デジタル材料を形成するために第一造形用配合物及び第二造形用配合物のそれぞれの縫い合わせ層（もし存在するなら）及び／又は芯中のランダムインターレーシングによって印刷された。
【０５２１】
Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤｅｌａｗａｒｅのＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なデジタル機械分析（ＤＭＡ）システム、モデルＱ８００を使用して、測定が実施された。ＤＭＡシステムは、単一の片持ちばりモード、振動モード、温度傾斜、１Ｈｚの周波数、及び３℃／分の加熱速度で操作された。
【０５２２】
動的機械分析は、製作された層状化芯に対して実施された。動的機械分析は、三角関数ｔａｎ（δ）を与えた。δは、応力σと歪εの間の位相である。三角関数ｔａｎ（δ）は、それぞれの配合物の減衰に、特に機械エネルギーを熱に変換することによって機械エネルギーを消散するための各配合物の能力と関連する粘弾特性である。
【０５２３】
ＲＦ配合物としてＲＦ４ｗとともに使用されるときのＤｉ−６９の様々な濃度について、結果が表１２及び１３、及び図１２Ａ及び１２Ｂに与えられる。
【０５２４】
2019529183.tif 000018
【０５２５】
2019529183.tif 000019
【０５２６】
ＲＦ配合物として、本明細書に記載されるように、ＲＦ７１を使用して同じ実験が行なわれた。ＲＦ配合物としてＲＦ７１を使用したときのＤｉ−６９の様々な濃度について、結果は、表１４及び１５、及び図１３Ａ及び１３Ｂに与えられる。
【０５２７】
2019529183.tif 000020
【０５２８】
2019529183.tif 000021
【０５２９】
これらのデータは、芯中の第一及び／又は第二配合物の濃度がその意図される用途の環境温度での得られた物体の希望の機械的特性に従って扱うことができることを示す。
【０５３０】
芯におけるＲＦ／ＤＬＭ重量比の効果：
実施されたさらなる実験では、本実施形態による例示的なＲＦ配合物（ＲＦ７１及びＲＦ４ｗ）、及び前に記載されたＲＦ配合物（ＲＦ５３５）は、それらから作られた物体の機械的特性について比の効果を試験する目的のために、様々な比で、本明細書においてＤｉ６９として言及されるＤＬＭ配合物と組み合わせて試験された。ＤＭＡ測定は、上記のような３Ｄインクジェット印刷された試料を使用して、上記のように実施された。
【０５３１】
（各造形用配合物のそれぞれの重量％によって重みを付けられる、それぞれの成分の個々のＴｇ値の合計によって得られる）第一造形用配合物のこれらの三つのタイプについて計算されたＴｇ値の合計は、ＲＦ４ｗ，ＲＦ５３５、及びＲＦ７１のそれぞれについて１２７℃、１０７℃、及び１４６℃である。
【０５３２】
５０：５０（１：１）の重量比のＲＦ４ｗ，ＲＦ５３５、及びＲＦ７１の、様々な温度で貯蔵弾性率について得られたデータは、表１６及び図１４Ａに与えられ、２５：７５（１：３）の重量比のＲＦ４ｗ，ＲＦ５３５、及びＲＦ７１のデータは、表１７及び図１４Ｂに与えられる。
【０５３３】
2019529183.tif 000022
【０５３４】
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【０５３５】
後硬化の効果：
実施されたさらなる研究では、上述のＲＦ配合物の各々の様々な濃度で、物体の機械的特性に対する後硬化の効果が試験された。ＲＦ４ｗについて、後硬化が９０℃までは貯蔵弾性率の増加をもたらすが、より高い温度では、それは実質的な効果を持たなかった（データ示さず）ことが見い出された。後硬化は、ｔａｎ（δ）を減少し、それによってより高いＲＦ濃度で、より実質的な減少が見られる（データ示さず）。１００℃より高い温度では、低いｔａｎ（δ）及び同様の貯蔵弾性率が後硬化を受けた又は受けない試料について得られる。
【０５３６】
図１５Ａ−Ｂは、第一及び第二造形用配合物の間の２５／７５の重量比（図１５Ａ）で、そして第一及び第二造形用配合物の間の５０／５０の重量比（図１５Ｂ）で、ＲＦ４ｗ，ＲＦ５３５、及びＲＦ７１の温度の関数としてのｔａｎ（δ）を示す。そこで示されるように、第一造形用配合物の全ての三つのタイプについて、温度の関数としてのｔａｎ（δ）のピークの場所及び幅は、第一造形用配合物の重量％が増加されるときに滑らかかつ単調に変化する。重要なことに、本実施形態による第一造形用材料配合物は、高い減衰値を与え、それゆえ１００℃より高い、又は１１０℃より高い、又は１２０℃より高い環境温度で使用することを意図される物体のために高い減衰が要求されるときに使用可能であるということがわかる。
【０５３７】
ＲＦ組成：
本発明者は、低Ｔｇ＜−２０℃を有する追加の（メタ）アクリル可撓性モノマーが本明細書に記載されるように第一（ＲＦ）配合物に加えられるとき、製作された物体の特性がさらに操作されることができることをさらに明らかにした。
【０５３８】
特に、本発明者は、可撓性モノマーのかかる追加が製作された物体のＨＤＴの減少に導きうるが（しかし、本明細書に記載されたＨＤＴ値では、少なくとも８０又は少なくとも１００℃）、破断伸び及び靱性（脆性）のような特性は、以下にさらに詳細に記載されるように改良されることを明らかにした。
【０５３９】
追加の可撓性モノマーは、例えば本明細書に記載されるようなエトキシル化モノマーであることができる。追加の可撓性モノマーは、本明細書に記載される部分Ａ配合物に既に含まれる同じ可撓性（例えばエトキシル化）モノマー、又は好ましくは異なる可撓性モノマーであることができる。例示的なかかる追加の可撓性モノマーは、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレートのようなポリ（アルキレングリコール）ジアクリレートであり、それは、少なくとも５個、好ましくは少なくとも１０個、例えば１０〜１５個のアルキレングリコール基を具備する。例示的なかかる追加の可撓性モノマーは、ＳＲ−６１０である。
【０５４０】
本明細書に記載される部分Ａ配合物と追加の可撓性モノマーの間の重量比は、７０：３０〜９５：５、又は８０：２０〜９５：５、又は８５：１５〜９５：５、又は９０：１０であることができる。
【０５４１】
以下の表１８は、追加の可撓性モノマーが加えられる例示的なＲＦ配合物の化学的組成を与える。このＲＦ配合物は、本明細書においてＲＦ７１として言及される配合物の９０重量％を含み、それに例示的な追加の可撓性モノマーとしてＳＲ−６１０の１０重量％が加えられ、それは、本明細書ではＲＦ７１＊として言及される。
【０５４２】
2019529183.tif 000024
【０５４３】
本明細書においてＲＦ７１として言及される部分Ａ配合物を使用し、本明細書においてＲＦ７１＊として言及される部分Ａ配合物を使用して、例示的な物体が作られた。部分Ｂ（ＤＬＭ）配合物としてＤＩ−６９を使用して、ＡＢＳ  ＤＭ  ５１６０及び５１６１モードで物体が印刷された。印刷された物体は、光沢又は艶消モードのいずれかであり、ＳＵＰ７０５として市販される支持体材料が艶消モードで使用された。
【０５４４】
本明細書において全体を通して使用される用語「光沢」及び「艶消」モードは、本明細書に記載されるように、後硬化（ＰＣ）又は後処理（ＰＴ）を受けた後の、印刷された造形物の表面外観を示す。
【０５４５】
艶消モードでは、支持体配合物は、造形物にすぐ隣接して同時に吐出される。支持体材料と造形用材料がそれらの間の界面で混合する傾向のため、得られた物体は、支持体除去後に造形物表面の艶消外観を具備する。
【０５４６】
光沢モードでは、造形物にすぐ隣接して同時に支持体配合物は吐出されず、造形物表面は、光沢で現れる。
【０５４７】
ＨＤＴ及び破断伸びのような特性は、それぞれのＡＳＴＭに従って、後処理あり及びなしで、光沢及び艶消モードによって製作された物体に対して決定された。
【０５４８】
製作された物体の靱性（脆性）を反映する特性を決定するための測定は、以下のように本発明者によって考案された：
【０５４９】
落下試験
グラス形状の物体が印刷され、それは、長さ４３ｍｍ；直径４３ｍｍ、及び壁厚３ｍｍの寸法を具備していた。
【０５５０】
グラス形状の物体は、グラス形状の物体を保持するための間隙を中心に具備する丸胴形の装置中に挿入された。４３ｍｍよりわずかに高い直径を有しかつ高さを増加するパイプがガラス形状物体の上に置かれ、３５２グラムの金属おもりが各パイプ内に投入された。落下する金属おもりによってガラスを破壊するために要求される最小高さが記録された。
【０５５１】
スナップ試験
Ｔ形状の物体が印刷され、それは、長さ４０ｍｍ、幅２０ｍｍ、スナップ厚さ２．５及び４．０ｍｍの寸法を具備していた。
【０５５２】
スナップ物体は、１ｍｍ／分のスピードで、ＬＬＯＹＤ  ５Ｋ（ロードセル  ５ＫＮ）のスナップ装置に置かれ、スナップ部分を破壊するために要求される撓みが記録された。
【０５５３】
衝撃試験（Ｚ方向）：
バー物体がＺｘ配向で印刷され、それは、長さ６５ｍｍ、幅１２．７ｍｍ、及び厚さ３ｍｍの寸法を有していた。
【０５５４】
耐衝撃性（線形復元力（Ｊ／ｍ））がＣＨＥＡＳＴ衝撃性試験器（ノッチなし）を使用して各バーについて記録された。
【０５５５】
表１９Ａ及び１９Ｂは、光沢モード（表１９Ａ）及び艶消モード（表１９Ｂ）で印刷された物体について得られたデータを与える。データは、他に特記しない限り、後処理（ＰＴ）を受けた物体について与えられる。示されるように、ＲＦ７１＊を使用して印刷された物体の靱性及び伸びは、ＲＦ７１と比較して改良されるが、ＨＤＴは、わずかに減少する。
【０５５６】
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【０５５７】
印刷された物体：
以下の表２０は、本発明の一部の実施形態に従って作られた印刷物体の様々な特性を与える。
【０５５８】
特性は、示されたＡＳＴＭに従って決定され、Ｓｔｒａｔａｓｙｓ製品ＦＤＭポリカーボネートと比較された。
【０５５９】
物体１は、本実施形態に従って、ＲＦ７１及びＤＩ−６９を使用して印刷されたＡＢＳ−ＤＭ物体を示し、物体２は、本実施形態に従って、ＲＦ７１＊及びＤＩ−６９を使用して印刷されたＡＢＳ−ＤＭ物体を示す。
【０５６０】
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【０５６１】
図２０でわかるように、本実施形態に従って作られた物体は、他の特性を妥協せずに、ポリカーボネートより、及び前に開示された配合物から作られた物体より優れたＨＤＴ及び耐衝撃性を示す。
【０５６２】
実施例４
製作された物体の特性の制御
本明細書で与えられたデータ（例えば実施例３参照）は、第一配合物、及び／又は第一及び第二配合物の相対量が製作された物体の機械的特性を高めるか又は低下するように選択されることができることを証明する。例えば、高温で減衰を高める第一配合物及び／又は比率の選択は、高温環境で使用されるとき、内部応力及びクラック伝搬に敏感でなくかつエネルギーを消散することができる物体を与える。これは、いかなる第一及び第二配合物（本実施形態の第一及び第二配合物を含むが、これらに限定されない）にも適用する。
【０５６３】
従って、製作された物体の特性は、もし芯鞘構造が製作されるなら物体の様々な領域、特に芯領域における造形用配合物、及び／又は第一及び第二造形用配合物間の比率の賢明な選択によって制御されることができる。例えば、芯、鞘、又は物体全体の予め決められた減衰範囲は、芯中の第一造形用配合物の量を選択することによって、及び／又は第一配合物を特徴づける一つ以上のパラメーターを選択することによって得られることができる。減衰範囲は、例えば特定の温度範囲に対して、芯、鞘、又は物体全体の応力と歪の間の位相遅れδを使用して表現されることができる。
【０５６４】
本明細書に記載された実施形態の一部では、第一及び第二配合物は、硬化されるとき、それぞれの構造（芯、鞘、又は物体全体）の応力と歪の間の位相遅れのタンジェントが、約７０℃〜約９０℃の温度範囲で少なくとも０．２５であるか、又は約９０℃〜約１１０℃の温度範囲で少なくとも０．２０であるか、又は約１１０℃〜約１６０℃の温度範囲で少なくとも０．１５であるか、又は約１３０℃〜約１６０℃の温度範囲で少なくとも０．１５であることによって特徴づけられるか、又はそうなるように選択される。従って、例えば、第一及び第二配合物は、印刷された物体が使用される環境温度で希望の減衰性能を与えるように選択されることができる。
【０５６５】
希望の減衰性能を得るため、選択された温度で、第一及び／又は第二造形用配合物は、第一配合物の架橋の程度（例えば、第一配合物中の架橋成分（例えば多官能硬化性成分）の相対量によって表現される）のような特性パラメーターによって互いに異なる。選択された特性パラメーターは、代替的に又は追加的に、第一配合物の化学成分の個々のＴｇ値を合計することによって計算されるような、第一配合物の化学成分の計算されたＴｇの合計であることができる。合計は、任意選択的にかつ好ましくは、加重和であり、そこでは各Ｔｇ値は、第一造形用配合物のそれぞれの化学成分の相対量（例えば重量百分率）を掛けたものである。
【０５６６】
伸び及び／又は靱性のような特性パラメーターを得るために、本明細書に記載されるように追加の可撓性モノマーの存在又は不存在によって互いに異なる第一造形用配合物を使用することができる。
【０５６７】
特性パラメーターの選択は、例えば各々が減衰を示す値（例えば位相δのタンジェント）、及び減衰に対応するパラメーターもしくはパラメーターの組（芯中の第一造形用配合物の重量百分率、架橋の程度、計算されたＴｇの合計など）を含む複数の入力を有するルックアップテーブルによって達成されることができる。特性パラメーターの選択は、代替的に又は追加的に、それぞれのパラメーターの関数として減衰を示す値を記載する一つ以上の校正曲線によって達成されることができる。かかる校正曲線の代表例は、以下の実施例の部分（図１５Ａ−Ｂ参照）に与えられる。
【０５６８】
本発明の様々な例示的実施形態では、選択は、データ処理装置、例えばデータ処理装置２４又は１５４によって実施される。例えば、操作者は、ユーザーインターフェースを介して、希望の減衰又は減衰範囲を入力することができ、処理装置は、ルックアップテーブル又は校正曲線のデジタル表示を記憶する記憶媒体にアクセスし、希望の減衰又は減衰範囲を与えるパラメーター又はパラメーターの組を表示又は自動的に選択することができる。選択は、任意選択的にかつ好ましくは、データ処理装置がシステム中に既にロードされた造形用配合物に適用可能であるパラメーターのみを選択するように製作システムにロードされる造形用配合物のタイプ（例えば、供給装置３３０中の造形用配合物のタイプ）に基づくことができる。代替的に、操作者はまた、ユーザーインターフェースを介して、希望の造形用配合物を入力することができ、その場合においてデータ処理装置は、操作者によって入力された造形用配合物に適用可能なパラメーターのみを選択する。
【０５６９】
一部の実施形態では、それぞれの実施形態のいずれかにおいて本明細書に記載された造形用材料配合物は、上記のルックアップテーブルの一部を形成する。
【０５７０】
本発明の一部の実施形態では、第一造形用配合物の計算されたＴｇ値の合計は、約１００℃〜約１１５℃、例えば約１０７℃である。
【０５７１】
本発明の一部の実施形態では、第一造形用配合物の計算されたＴｇ値の合計は、約１２０℃〜約１３５℃、例えば約１２７℃である。本発明の一部の実施形態では、第一造形用配合物の計算されたＴｇ値の合計は、約１４０℃〜約１５２℃、例えば約１４６℃である。
【０５７２】
本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。
【０５７３】
本明細書で挙げた刊行物、特許および特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必ずしも限定であると解釈されるべきではない。
【図１Ａ−１Ｇ】
2019529183.tif 000028
【図２Ａ−２Ｂ】
2019529183.tif 000029
【図３Ａ−３Ｂ】
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【図４】
2019529183.tif 000031
【図５Ａ】
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【図５Ｂ−５Ｃ】
2019529183.tif 000033
【図５Ｄ】
2019529183.tif 000034
【図６Ａ−６Ｃ】
2019529183.tif 000035
【図７】
2019529183.tif 000036
【図８】
2019529183.tif 000037
【図９Ａ−９Ｄ】
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【図９Ｅ−９Ｆ】
2019529183.tif 000039
【図１０Ａ−１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ−１２Ｂ】
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【図１３Ａ−１３Ｂ】
2019529183.tif 000043
【図１４Ａ−１４Ｂ】
2019529183.tif 000044
【図１５Ａ−１５Ｂ】
2019529183.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月24日(2019.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元物体の層状製作の方法であって、前記方法が、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して：
少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；及び
前記層を硬化エネルギーに露出し、それによって物体を製作すること
を含み、
前記第一造形用配合物が、硬化されるとき、少なくとも９０℃の加熱撓み温度（ＨＤＴ）によって特徴づけられ、前記第二造形用配合物が、硬化されるとき、少なくとも４５Ｊ／ｍのアイゾット耐衝撃性（ＩＲ）値によって特徴づけられるか、及び／又は
前記第一造形用配合物と前記第二造形用配合物の弾性率の間の比率が、硬化されるとき、２．７〜２．９の範囲である、方法。
【請求項２】
前記第二造形用配合物が、硬化されるとき、５０℃未満又は４５℃未満のＨＤＴによって特徴づけられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
任意選択的に、硬化されるとき、０℃未満のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第二造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
硬化されるとき、−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられかつ少なくとも５個のエトキシル化基を含む少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記エトキシル化硬化性材料の濃度が前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
三次元物体の層状製作の方法であって、前記方法が、少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して：
少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；及び
前記層を硬化エネルギーに露出し、それによって物体を製作すること
を含み、
前記第一造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも８５℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性メタクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも５０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
任意選択的に、硬化されるとき、０℃未満のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の少なくとも３５重量％であり、
前記第二造形用配合物が：
硬化されるとき、少なくとも７０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー；
硬化されるとき、少なくとも１０℃のＴｇによって特徴づけられる少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルオリゴマー；及び
硬化されるとき、−２０℃未満のＴｇによって特徴づけられかつ少なくとも５個のエトキシル化基を含む少なくとも一種の硬化性（メタ）アクリルモノマー
を含み、
前記エトキシル化硬化性材料の濃度が前記第二造形用配合物の全重量の少なくとも５重量％である、方法。
【請求項６】
前記第一造形用配合物中の前記硬化性メタクリルモノマーが４４００ｍＷ／分未満の硬化速度によって特徴づけられる、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記第一造形用配合物中の前記硬化性メタクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の３５〜５０重量％の範囲である、請求項４〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第一造形用配合物中の前記硬化性アクリルモノマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の１０〜４０重量％の範囲である、請求項４〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第一造形用配合物中の前記（メタ）アクリルオリゴマーの濃度が前記第一造形用配合物の全重量の１０〜４０重量％の範囲である、請求項４〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記エトキシル化硬化性モノマーが、１０００センチポアズ未満の室温における粘度、及び少なくとも５００グラム／ｍｏｌの分子量の少なくとも一方によって特徴づけられる、請求項４〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第二造形用配合物中の前記エトキシル化硬化性モノマーの濃度が前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である、請求項４〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記第二造形用配合物中の前記硬化性（メタ）アクリルモノマーの濃度が前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である、請求項４〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第二造形用配合物中の前記硬化性（メタ）アクリルオリゴマーの濃度が前記第二造形用配合物の全重量の１０〜５０重量％の範囲である、請求項４〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
物体が複数の層から構築され、層状芯が芯領域を構成し、少なくとも一つの層状鞘が外被領域を構成する、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
二つの外被領域がある、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記吐出がボクセル方式であり、前記二つの外被領域の内側外被領域の厚さが約０．１ｍｍ〜約４ｍｍであり、前記二つの外被領域の外側外被領域の厚さが約１５０ミクロン〜約６００ミクロンである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記内側外被領域と前記外側外被領域の間に追加の外被領域がある、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記追加の外被領域が、前記内側外被領域の前記厚さより小さくかつ前記外側外被領域の厚さより小さい厚さを有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記追加の外被領域の前記厚さが約７０ミクロン〜約１００ミクロンである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記芯領域中の前記第一造形用配合物の量が前記芯領域の全重量の２５重量％より多い、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記吐出がボクセル方式であり、前記第一造形用配合物のボクセルが前記芯領域内で前記第二造形用配合物のボクセルとインターレースされる、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
二つの外被領域があり、前記二つの外被領域の内側外被領域の厚さが約１ミクロン〜約５ミクロンであり、前記二つの外被領域の外側外被領域の厚さが２又は３ボクセルである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記芯領域が、硬化されるとき、少なくとも６０℃のＨＤＴによって特徴づけられる、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記吐出及び／又は前記硬化エネルギーへの前記露出時に前記層を熱に露出することをさらに含む、請求項１〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記熱に前記露出することは、前記第一造形用配合物の前記ＨＤＴ未満である温度に加熱することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記温度が前記第一造形用配合物の前記ＨＤＴより少なくとも１０℃低い、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記温度が前記第二造形用配合物のＨＤＴより高い、請求項２５又は２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記熱に前記露出することは、少なくとも４０℃の温度に加熱することを含む、請求項２４〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記露出に続いて、物体を加熱することをさらに含む、請求項１〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記吐出のモードが、物体が少なくとも１００℃、又は少なくとも１３０℃、又は少なくとも１４０℃のＨＤＴによって特徴づけられるように選択される、請求項１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物、及び前記吐出のモードが、物体が少なくとも１００Ｊ／ｍのアイゾットノッチ耐衝撃性によって特徴づけられるように選択される、請求項１〜３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
物体が４ｍｍ未満又は３ｍｍ未満のカール形成を特徴とする、請求項１〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
三次元物体を製作する方法であって、前記方法は：
固体自由形状製作装置のチャンバー内に、物体の形状に対応する構成パターンで複数の層を連続して形成することを含み、前記複数の層のうちの少なくとも２つ又は３つの層の各々に対して、前記層の前記形成は：
少なくとも第一造形用配合物及び第二造形用配合物を吐出し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の両方を使用して芯領域を形成し、前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の一方を使用するが前記第一造形用配合物及び前記第二造形用配合物の他方を使用せずに前記芯領域を少なくとも部分的に包囲する少なくとも一つの外被領域を形成すること；
前記層を非熱硬化エネルギーに露出すること；及び
前記チャンバーを少なくとも４０℃の温度に加熱すること
を含む、方法。
【国際調査報告】
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